view in publisher's site

Thermodynamic analysis of the optimal operating conditions for a two-stage CO2 refrigeration unit in warm climates with and without ejector

Highlights•The parallel compressor combined with ejectors improve the efficiency in warm climates.•The gas cooler and flash-tank pressures are used as control variables.•The ejector requires the entrainment ratio as an extra control variable.•The optimal operating curve with ejector achieves an extra 13% of COP.•The available range of the operating conditions is reduced due to the ejector.AbstractThe natural refrigerant R744 seems to be the long term solution to be imposed in the food retail industry, where low and medium refrigeration temperatures are usually required, despite the technical difficulties related to high the pressure, especially in warm climates, leading to trans-critical operation with the consequent COP reduction. To overcome such difficulties, different approaches have been proposed in literature, being very popular the use of parallel compressor or its combination with ejector expansion devices. The efficient operation of trans-critical R744 systems requires the control of the gas cooler pressure, as well as the pressure of the flash-tank. In the case of ejector expansion devices, the ratio of entrained mass flow rate must be also included in the control variables and, at the same time, its use implies additional restrictions. The current paper presents the optimization methodology for the operating conditions of a two-stage CO2 refrigeration unit for both cases, with and without ejector. The curves of optimal combinations of gas cooler and flash-tank pressures, understood as operational control laws, are provided together with the COP achieved. The operating conditions and performance of the ejector case are compared showing COP improvements of up to 13%. The results also show that the operating region of the control variables is limited due to the use of the ejector.

تحلیل ترمو دینامیک شرایط عملیاتی بهینه برای یک واحد تبرید CO۲ دو مرحله‌ای در اقلیم‌های گرم با و بدون اجکتور

نقاط برجسته * کمپرسور موازی همراه با اجکتورها بازده را در آب و هوای گرم بهبود می‌بخشد. * از کولر گازی و فشار مخزن فلاش به عنوان متغیرهای کنترل استفاده می‌شود. اجکتور به نسبت پیوستگی به عنوان یک متغیر کنترل اضافی نیاز دارد. منحنی عملیاتی بهینه با اجکتور به ۱۳ % % COP بیشتری دست می‌یابد. محدوده در دسترس شرایط عملیاتی به خاطر اجکتور کاهش می‌یابد. به نظر می‌رسد یخچال طبیعی R۷۴۴ راه‌حل بلند مدتی باشد که در صنعت خرده‌فروشی مواد غذایی اعمال می‌شود، که در آن دمای سرد سازی پایین و متوسط معمولا مورد نیاز است، با وجود مشکلات فنی مربوط به فشار بالا، به ویژه در آب و هوای گرم، که منجر به عملیات بحرانی با کاهش COP متعاقب می‌شود. برای غلبه بر چنین مشکلاتی، روش‌های مختلفی در مقالات پیشنهاد شده‌است، استفاده از کمپرسور موازی یا ترکیب آن با ابزارهای انبساط اجکتور بسیار محبوب است. عملکرد کارآمد سیستم‌های R۷۴۴ انتقالی نیازمند کنترل فشار خنک‌کننده گازی، و همچنین فشار مخزن فلاش است. در مورد وسایل انبساط اجکتور، نسبت نرخ جریان جرمی درون زاد نیز باید در متغیرهای کنترل گنجانده شود و در همان زمان، استفاده از آن محدودیت‌های اضافی را ایجاب می‌کند. مقاله حاضر روش بهینه‌سازی شرایط عملیاتی یک واحد تبرید CO۲ دو مرحله‌ای را برای هر دو حالت با و بدون اجکتور ارایه می‌دهد. منحنی‌های ترکیبات بهینه فشار کولر گازی و مخزن فلاش، که به عنوان قوانین کنترل عملیاتی شناخته می‌شوند، همراه با COP بدست‌آمده ارایه می‌شوند. شرایط عملیاتی و عملکرد مورد اجکتور با نشان دادن بهبود COP تا ۱۳ % مقایسه شده‌اند. همچنین نتایج نشان می‌دهد که منطقه عملیاتی متغیرهای کنترل به دلیل استفاده از اجکتور محدود شده‌است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • ترجمه مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • ترجمه مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • ترجمه مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • ترجمه مقاله مهندسی صنایع و ساخت
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.