專利名稱：含有1，1，1-三氟乙烷(R143a)的跨臨界動力循環混合工質的制作方法
技術領域：
本發明屬于熱泵或空調系統中的制冷劑，具體涉及到作為資源溫度為70-100° C的低溫跨臨界動力循環系統中的工質。
背景技術：
低溫資源(如低溫地熱能、廢熱或太陽能)發電技術的研究，對于減小化石能源消耗和co2、so2、nox等溫室氣體和環境污染物的排放，實現可持續發展具有重要意義。而制約低溫資源發電利用的主要技術因素之一就是系統經濟性。中溫資源發電技術實踐表明，以有機朗肯循環為基礎的發電技術經濟性較好。近年來，隨著能源與環境問題帶來的挑戰的不斷加大，以及技術進步帶來的發電經濟性的提升，一直被認為不具備發電經濟性的低溫資源(特別是70-120° C溫度范圍)的利用開始得到關注。低溫資源之所以發電利用經濟性較差，一方面是缺乏適合的循環工質，另一方面，亞臨界有機朗肯循環方式的發電經濟性較低。因此采用跨臨界動力循環方式，并開發一種環境友好、熱力性能優良的新型工質，對低溫有機朗肯循環技術的發展至關重要。
發明內容
本發明的目的是，提供一組適用于低溫發電跨臨界動力循環的混合工質，可作為70-100° C的低溫地熱資源，或其它低品位(如廢熱，太陽能等)熱源的跨臨界動力系統中的工質。本發明提出的跨臨界動力循環混合工質共包括了 3種組元物質，具體是
I,I, I-三氟乙燒(R143a)、二氧化碳(CO2)和氟甲燒(R41)。各組元物質的基本參數如表I所示。本發明提出的含有1，1，1_三氟乙烷(R143a)的跨臨界動力循環混合工質，具體組成為由R143a (I, I, I-三氟乙烷)和CO2 (二氧化碳)組成；或由R143a (I, I, I-三氟乙烷)和R41 (氟甲燒)組成。上述混合工質其各組元的具體配比(質量百分數)為R143a/C022-93/7-98%，R143a/R413-95/5-97%，以上每種混合工質的各組元物質質量百分數之和為100%。上述混合工質的制備方法是，將各組元物質按其指定的質量配比在常溫下進行物理混合即可。本發明具有以下優點及有益效果(I)環境性能本發明的ODP等于零，環境特性優良。(2)熱工參數在跨臨界動力循環系統設計工況(如地熱水流量為lkg/s、地熱水進口溫度90° C、汽輪機進口溫度84° C、冷卻水進口溫度20° C、蒸發器和冷凝器的窄點·溫度分別為5° C)下的蒸發壓力在8000. OkPa左右、冷凝壓力在4000. OkPa左右、膨脹比在
2左右。(3)循環性能本發明在上述設計工況下的朗肯循環效率為6%左右、系統凈輸出功率基本在9. 8kff以上(在汽輪機等熵效率為80%的條件下)，循環性能優良。表I低溫有機朗肯循環混合工質中所含組元的基本參數Tb :正常沸點，Tc :臨界溫度，Pc :臨界壓力
權利要求
1.含有1，1，I-三氟乙烷(R143a)的跨臨界動力循環混合工質，其特征是混合工質由R143a (1，1，I-三氟乙烷)和CO2 (二氧化碳)組成；或由R143a (1，1，I-三氟乙烷)和R41(氟甲烷)組成。
2.按照權利要求I所述的含有1，1，I-三氟乙烷(R143a)的跨臨界動力循環混合工質，其特征是所述各組元物質的具體配比(質量百分數)為 R143a/C022-93/7-98%， R143a/R413-95/5-97%， 以上每種混合工質的各組元物質質量百分數之和為100%。
全文摘要
本發明公開了一組含有1,1,1-三氟乙烷(R143a)的跨臨界動力循環混合工質，適合作為資源溫度為70-100℃的低溫跨臨界動力循環系統的制冷劑。該組混合工質由R143a、R41和CO2共3種物質按不同的質量比例組成二元混合物。其制備方法是，將上述各種組元按指定的配比在常溫下進行物理混合，得到相應的混合工質。本發明工質不破壞臭氧層，溫室效應勢較低，符合環保要求；熱工參數適宜，循環性能優良。在設計工況下的朗肯循環效率為6%左右，系統凈輸出功率在9.8kW以上。
文檔編號C09K5/04GK102911643SQ20121035368
公開日2013年2月6日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者王懷信, 張圣君, 郭濤 申請人:天津大學