制冷剂有很多种,那种适用于空调？冷水机用的是哪种制冷剂？低温冷水机用的是哪种制冷剂？制冷剂在实践中有哪些作用？制冷为您详解。
一,制冷剂:
在被冷却对象和环境介质之间传递热量,并最终把热量从被冷却对象传给环境介质的制冷机中进行制冷循环的工作物质.
二,制冷剂类型及命名
无机化合物
烃类 烷烃
有机化合物 烯烃
卤代烃
混合溶液
1.无机化合物
命名方法:R7**
例:氨NH3——
水H2O——
二氧化碳CO2——
**为无机物的分子量
R717
R718
R744
2. 卤代烃(氟利昂)
分子式:CmHnFxClyBrz
(满足2m+2=n+x+y+z)
1)命名法一:R (m-1)(n+1) (x)B(z)
例:一氯二氟甲烷分子CHF2Cl------
一溴三氟甲烷分子CF3Br--------
四氟乙烷分子C2H2F4------------
m-1=0时略
z=0时与B一起略
R22
R13B1
R134a
2)命名法2:区分氟利昂对大气臭氧层的破坏程度.
CFC ——氯氟化碳,不含氢,公害物,严重破坏臭氧层
禁用
HCFC——氢氯氟化碳,含氢,低公害物质
属于过渡性物质
HFC ——氢氟化碳,不含氯,无公害
可作为替代物,待研究开发
例:CF2Cl2 —— ———
CFCl3 —— ———
CHF2Cl—— ———
C2H2F4 —— ——
R12
R11
R22
R134a
CFC12
CFC11
HCFC22
HFC134a
3.烃类(碳氢化合物)
烷烃类:甲烷CH4,乙烷C2H6,丙烷C3H8;
烯烃类:乙烯C2H4,丙稀C3H6;
◆烷烃类命名方法:
与氟利昂相同(丁烷例外,为R600)
CH4—— ,C2H6—— ,C3H8—— ;
◆烯烃类命名方法:
R后先写上"1",再按氟利昂方法:
C2H4—— ,C3H6—— ;
R50
R170
R290
R1150
R1270
4. 混合溶液 (混合制冷剂)
概念:由两种(或以上)制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物.
类型:
①共沸溶液:定压下蒸发或冷凝时,相变温度固定不变,
气液相组分相同.
命名:R5**
②非共沸溶液:定压下蒸发或冷凝时,相变温度改变,
造成气液相组分不同.
命名:R4**
**为发现的顺序:R400,R401,R402,…R411
**为发现的顺序:R500,R501,R502…… R509
三,制冷剂的选择:
对环境的亲和友善.
热力学性质满足制冷循环.
具有良好的物理化学性质.
来源广,易制取.
无机化合物
烃类 烷烃
制冷剂 有机化合物 烯烃
卤代烃
混合溶液 共沸溶液
非共沸溶液
1.对环境亲和度的要求
1)臭氧衰减指数ODP(Ozone Depletion Potential) :
表示物质对大气臭氧层的破坏程度.
应越小越好,ODP=0则对大气臭氧层无害.
2)温室效应指数GWP(Greenhouse Warming Potential) :
表示物质造成温室效应的影响程度.
应越小越好,GWP=0则不会造成大气变暖.
一些氟利昂的ODP值和GWP值
2.热力学性质要求
1)具有较大的制冷工作范围:
临界温度高,大气压下蒸发温度低,凝固温度低.
2)具有适当的工作压力和压缩比:
蒸发压力:接近且稍高于大气压力,避免空气渗入.
冷凝压力:不宜过高,减少系统承压和泄漏.一般pk≤1.2～1.5Mpa.
压缩比:≠3,且不宜过大.
3)单位质量制冷量q0要大:
获取相同的制冷量时,可减少制冷剂的循环量.
单位体积制冷量qv要大:
压缩机尺寸小,设备小,可减少材料消耗和投资.
5)绝热指数低:
可减少耗功率,降低排气温度,利于润滑.
3. 物理化学性质要求
1)流动性好(粘度小,密度小):
可减少流动阻力损失,降低能耗,缩小管径,减少材料消耗.
2)传热性好:
可减少传热面积.
3)安全性好:
高温下不分解,不燃,不爆,无毒.
制冷剂的安全分类 制冷剂的毒性指标 制冷剂的易燃易爆特性
4)化学稳定性好:
对金属和非金属材料不腐蚀.
注意对制冷系统设备及管道,密封材料选择.
氨:对金属有腐蚀作用,对非金属腐蚀很小.选用无缝钢管,普通橡胶;
氟利昂:对非金属有腐蚀作用,对金属腐蚀小.选用铜管或无缝钢管,
特殊橡胶
5)溶油性:
溶油性差:优:制冷剂和润滑油易分离,t0稳定;
缺:但易在热交换设备中形成油膜而影响传热.
溶油性好:优:润滑好,不易形成油膜,传热好;
缺:但在蒸发器中会引起t0升高.
6)溶水性:
溶水性差:优:制冷剂纯, t0稳定;
缺:游离态的水会在低温处结冰而发生"冰堵".
溶水性好:优:不会发生"冰堵",
缺:提高t0,氨溶于水中易腐蚀金属.
四,常用制冷剂
1,水H2O(R718)
优点:环保,安全易得,无毒无味;
缺点:比容大,qv小,凝固点高,制冷温度0℃.
适用:蒸汽喷射式制冷机,溴化锂吸收式制冷机.
2,氨NH3(R717)
优点:环保,热力性质好,工作压力适中,q0,qv较大,粘性小,密度小,流动阻力小,传热性能好,溶水性好,不会"冰堵",纯氨不腐蚀,但含水后腐蚀铜及铜合金.
缺点:毒性大,有刺激性臭味,易燃易爆,一旦泄漏,将污染空气,食品,并刺激人,微溶于润滑油,易有油膜.
适用:大中型工业制冷装置(-65℃以上)和大中型冷库
3,氟利昂
优点:无味,不易燃易爆,毒性小,绝热指数小,排气温度低,不腐蚀金属.
缺点:密度大,粘性大,流动阻力大,渗透性强,易于泄漏而不被发现,价格高.
氟利昂 Freon
R22属HCFC类制冷剂,用于家用,商用空调系统,以及中,低温商用冷藏设备,包括:食品加工设备,超市展示柜,食品生产和贮藏设备,以及冷藏运输系统.它还可以作为挤出型聚苯乙烯和聚氨酯发泡剂.
在常温常压下为无色气体,在高压下为无色透明液体,无毒不燃,具有良好的热稳定性和化学稳定性,不腐蚀金属.
R134a作为R12的替代工质,主要用在汽车空调,家用电器,小型固定制冷设备,超级市场的中温制冷,工商业的制冷机.它是HFC型制冷剂,不但有很好的制冷性能和环保性能,并且无毒性,不易然. R134a可用在许多领域,制冷,聚合物发泡和气雾剂产品.但为使 R134a在这些领域达到最佳性能,有时需要设备设计改变.
R123 的ODP =0.02 ,GWP =93 ,是一种替代 R11 的 HCFC 型制冷剂;它的热物性和不可燃性,使之在大型商用空调(离心式压缩机)中成为替代 R11 的有效的和安全的制冷剂.
组成: HFC-32/HFC-125=50/50
HFC 型制冷剂
R410A主要应用于家用空调和小型单元式空调中,替代R22 .因为与 R22相比, R410A 的压力要高得多,所以典型的 R22压缩机不可使用 R410A 制冷剂.
高纯级R290用作感温工质.
优级和一级R290可作制冷剂替代R22.
应用:家用和商用的空调系统
中温商业制冷系统(如餐饮冷餐,超市展示柜,食物贮藏加工)
替代R22:属于HFC类制冷剂
可提供简单,快速,高效的直接替换
多数情况下替换过程无需更换润滑油类型
容许现有设备继续使用
性能表现:具有比R-22更低的排气温度和压力,
替代R22,用于汽车空调,商业工业空调系统
制冷剂是制冷系统中循环流动的工作介质
通过蒸发器从被冷却介质吸热,并将热量传输到冷凝器向冷却介质放热
是制冷循环中热量传递的载体
是实现制冷从低温环境向高温环境传热的载体
共沸混合制冷剂
已发现具有共沸特征的混合物不到50种.其中满足作为制冷剂性质要求的仅十种.在所列共沸制冷剂中,已有显著商业应用的只有三种:R500,R502和R503
特点:1,可以象纯质一样使用方便.
2,沸点降低,蒸发压力对应升高,可以扩大应用温度范围和提高单位容积制冷量.
3,混合物其它性质方面也取决于其组分物质好的性质.如稳定性,排气温度,溶油性等
4,配比一定,充注时要求高.
非共沸混合制冷剂
1,最初是研究出于节能目的,在蒸发和冷凝过程中由于温度是变化的,减少了冷凝过程和蒸发过程中的传热温差,提高循环的热力完善度.
2,降低制冷循环压缩比,使单级压缩制冷循环获得更低的蒸发温度.
3,使用非共沸制冷剂的制冷装置发生制冷剂泄漏时,剩余在系统中的混合物的浓度就会改变,需要通过计算来确定两种制冷剂的冲灌量.这是使用非共沸混合制冷剂比较麻烦的一个方面.
地球表面上空: 10km以下为对流层
10~50km为平流层,含臭氧层.能吸收太阳辐射的高能紫外线,
制冷剂扩散到平流层中,在紫外线照射下,分解出氯原子,其促成臭氧(O3)分解成氧原子(O2),造成臭氧层衰减,紫外线加强,对人类健康和农作物,海洋浮游生物的生长不利,并引起气候异常.
1987年《关于消耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书》:规定了相关的受控物质和淘汰时间表
五种氟利昂(R11,R12,R113,R114,R115)成为被限制生产和使用的制冷剂;在2000年前禁止使用和生产CFC,2030年停止使用HCFC,寻找替代制冷剂ODP0.1
我国1992年正式宣布加入修订后的《蒙特利尔议定书》.
它们能吸收来自地球表面的长波辐射,有效的阻止地球热量向外界空间辐射,从而使大气层变暖.
正是由于平流层大气缺乏对流,使进入该层的污染物扩散较慢,停留的时间比较长,有时能达数十年之久.特别是氟氯碳(CFCs)等污染物,能与臭氧层中的臭氧发生光化学反应,降低臭氧层臭氧的浓度,严重时还可能出现"空洞",使太阳辐射到地球表面的紫外线增加,给地球上生态系统造成极大的威胁.
浙,皖,赣,闽四省交界的浙江衢州地区,素有中国"氟都"之称 制冷剂 |
