专利名称：含有1，1，1-三氟乙烷(R143a)的跨临界动力循环混合工质的制作方法
技术领域：
本发明属于热泵或空调系统中的制冷剂，具体涉及到作为资源温度为70-100° C的低温跨临界动力循环系统中的工质。
背景技术：
低温资源(如低温地热能、废热或太阳能)发电技术的研究，对于减小化石能源消耗和co2、so2、nox等温室气体和环境污染物的排放，实现可持续发展具有重要意义。而制约低温资源发电利用的主要技术因素之一就是系统经济性。中温资源发电技术实践表明，以有机朗肯循环为基础的发电技术经济性较好。近年来，随着能源与环境问题带来的挑战的不断加大，以及技术进步带来的发电经济性的提升，一直被认为不具备发电经济性的低温资源(特别是70-120° C温度范围)的利用开始得到关注。低温资源之所以发电利用经济性较差，一方面是缺乏适合的循环工质，另一方面，亚临界有机朗肯循环方式的发电经济性较低。因此采用跨临界动力循环方式，并开发一种环境友好、热力性能优良的新型工质，对低温有机朗肯循环技术的发展至关重要。
发明内容
本发明的目的是，提供一组适用于低温发电跨临界动力循环的混合工质，可作为70-100° C的低温地热资源，或其它低品位(如废热，太阳能等)热源的跨临界动力系统中的工质。本发明提出的跨临界动力循环混合工质共包括了 3种组元物质，具体是
I,I, I-三氟乙烧(R143a)、二氧化碳(CO2)和氟甲烧(R41)。各组元物质的基本参数如表I所示。本发明提出的含有1，1，1_三氟乙烷(R143a)的跨临界动力循环混合工质，具体组成为由R143a (I, I, I-三氟乙烷)和CO2 (二氧化碳)组成；或由R143a (I, I, I-三氟乙烷)和R41 (氟甲烧)组成。上述混合工质其各组元的具体配比(质量百分数)为R143a/C022-93/7-98%，R143a/R413-95/5-97%，以上每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100%。上述混合工质的制备方法是，将各组元物质按其指定的质量配比在常温下进行物理混合即可。本发明具有以下优点及有益效果(I)环境性能本发明的ODP等于零，环境特性优良。(2)热工参数在跨临界动力循环系统设计工况(如地热水流量为lkg/s、地热水进口温度90° C、汽轮机进口温度84° C、冷却水进口温度20° C、蒸发器和冷凝器的窄点·温度分别为5° C)下的蒸发压力在8000. OkPa左右、冷凝压力在4000. OkPa左右、膨胀比在
2左右。(3)循环性能本发明在上述设计工况下的朗肯循环效率为6%左右、系统净输出功率基本在9. 8kff以上(在汽轮机等熵效率为80%的条件下)，循环性能优良。表I低温有机朗肯循环混合工质中所含组元的基本参数Tb :正常沸点，Tc :临界温度，Pc :临界压力
权利要求
1.含有1，1，I-三氟乙烷(R143a)的跨临界动力循环混合工质，其特征是混合工质由R143a (1，1，I-三氟乙烷)和CO2 (二氧化碳)组成；或由R143a (1，1，I-三氟乙烷)和R41(氟甲烷)组成。
2.按照权利要求I所述的含有1，1，I-三氟乙烷(R143a)的跨临界动力循环混合工质，其特征是所述各组元物质的具体配比(质量百分数)为 R143a/C022-93/7-98%， R143a/R413-95/5-97%， 以上每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100%。
全文摘要
本发明公开了一组含有1,1,1-三氟乙烷(R143a)的跨临界动力循环混合工质，适合作为资源温度为70-100℃的低温跨临界动力循环系统的制冷剂。该组混合工质由R143a、R41和CO2共3种物质按不同的质量比例组成二元混合物。其制备方法是，将上述各种组元按指定的配比在常温下进行物理混合，得到相应的混合工质。本发明工质不破坏臭氧层，温室效应势较低，符合环保要求；热工参数适宜，循环性能优良。在设计工况下的朗肯循环效率为6%左右，系统净输出功率在9.8kW以上。
文档编号C09K5/04GK102911643SQ20121035368
公开日2013年2月6日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者王怀信, 张圣君, 郭涛 申请人:天津大学