制冷劑有很多種,那種適用于空調(diào)？冷水機(jī)用的是哪種制冷劑？低溫冷水機(jī)用的是哪種制冷劑？制冷劑在實(shí)踐中有哪些作用？制冷為您詳解。
一,制冷劑:
在被冷卻對(duì)象和環(huán)境介質(zhì)之間傳遞熱量,并最終把熱量從被冷卻對(duì)象傳給環(huán)境介質(zhì)的制冷機(jī)中進(jìn)行制冷循環(huán)的工作物質(zhì).
二,制冷劑類型及命名
無(wú)機(jī)化合物
烴類 烷烴
有機(jī)化合物 烯烴
鹵代烴
混合溶液
1.無(wú)機(jī)化合物
命名方法:R7**
例:氨NH3——
水H2O——
二氧化碳CO2——
**為無(wú)機(jī)物的分子量
R717
R718
R744
2. 鹵代烴(氟利昂)
分子式:CmHnFxClyBrz
(滿足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時(shí)略
z=0時(shí)與B一起略
R22
R13B1
R134a
2)命名法2:區(qū)分氟利昂對(duì)大氣臭氧層的破壞程度.
CFC ——氯氟化碳,不含氫,公害物,嚴(yán)重破壞臭氧層
禁用
HCFC——氫氯氟化碳,含氫,低公害物質(zhì)
屬于過(guò)渡性物質(zhì)
HFC ——氫氟化碳,不含氯,無(wú)公害
可作為替代物,待研究開發(fā)
例:CF2Cl2 —— ———
CFCl3 —— ———
CHF2Cl—— ———
C2H2F4 —— ——
R12
R11
R22
R134a
CFC12
CFC11
HCFC22
HFC134a
3.烴類(碳?xì)浠衔?
烷烴類:甲烷CH4,乙烷C2H6,丙烷C3H8;
烯烴類:乙烯C2H4,丙稀C3H6;
◆烷烴類命名方法:
與氟利昂相同(丁烷例外,為R600)
CH4—— ,C2H6—— ,C3H8—— ;
◆烯烴類命名方法:
R后先寫上"1",再按氟利昂方法:
C2H4—— ,C3H6—— ;
R50
R170
R290
R1150
R1270
4. 混合溶液 (混合制冷劑)
概念:由兩種(或以上)制冷劑按一定比例相互溶解而成的混合物.
類型:
①共沸溶液:定壓下蒸發(fā)或冷凝時(shí),相變溫度固定不變,
氣液相組分相同.
命名:R5**
②非共沸溶液:定壓下蒸發(fā)或冷凝時(shí),相變溫度改變,
造成氣液相組分不同.
命名:R4**
**為發(fā)現(xiàn)的順序:R400,R401,R402,…R411
**為發(fā)現(xiàn)的順序:R500,R501,R502…… R509
三,制冷劑的選擇:
對(duì)環(huán)境的親和友善.
熱力學(xué)性質(zhì)滿足制冷循環(huán).
具有良好的物理化學(xué)性質(zhì).
來(lái)源廣,易制取.
無(wú)機(jī)化合物
烴類 烷烴
制冷劑 有機(jī)化合物 烯烴
鹵代烴
混合溶液 共沸溶液
非共沸溶液
1.對(duì)環(huán)境親和度的要求
1)臭氧衰減指數(shù)ODP(Ozone Depletion Potential) :
表示物質(zhì)對(duì)大氣臭氧層的破壞程度.
應(yīng)越小越好,ODP=0則對(duì)大氣臭氧層無(wú)害.
2)溫室效應(yīng)指數(shù)GWP(Greenhouse Warming Potential) :
表示物質(zhì)造成溫室效應(yīng)的影響程度.
應(yīng)越小越好,GWP=0則不會(huì)造成大氣變暖.
一些氟利昂的ODP值和GWP值
2.熱力學(xué)性質(zhì)要求
1)具有較大的制冷工作范圍:
臨界溫度高,大氣壓下蒸發(fā)溫度低,凝固溫度低.
2)具有適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫蛪嚎s比:
蒸發(fā)壓力:接近且稍高于大氣壓力,避免空氣滲入.
冷凝壓力:不宜過(guò)高,減少系統(tǒng)承壓和泄漏.一般pk≤1.2～1.5Mpa.
壓縮比:≠3,且不宜過(guò)大.
3)單位質(zhì)量制冷量q0要大:
獲取相同的制冷量時(shí),可減少制冷劑的循環(huán)量.
單位體積制冷量qv要大:
壓縮機(jī)尺寸小,設(shè)備小,可減少材料消耗和投資.
5)絕熱指數(shù)低:
可減少耗功率,降低排氣溫度,利于潤(rùn)滑.
3. 物理化學(xué)性質(zhì)要求
1)流動(dòng)性好(粘度小,密度小):
可減少流動(dòng)阻力損失,降低能耗,縮小管徑,減少材料消耗.
2)傳熱性好:
可減少傳熱面積.
3)安全性好:
高溫下不分解,不燃,不爆,無(wú)毒.
制冷劑的安全分類 制冷劑的毒性指標(biāo) 制冷劑的易燃易爆特性
4)化學(xué)穩(wěn)定性好:
對(duì)金屬和非金屬材料不腐蝕.
注意對(duì)制冷系統(tǒng)設(shè)備及管道,密封材料選擇.
氨:對(duì)金屬有腐蝕作用,對(duì)非金屬腐蝕很小.選用無(wú)縫鋼管,普通橡膠;
氟利昂:對(duì)非金屬有腐蝕作用,對(duì)金屬腐蝕小.選用銅管或無(wú)縫鋼管,
特殊橡膠
5)溶油性:
溶油性差:優(yōu):制冷劑和潤(rùn)滑油易分離,t0穩(wěn)定;
缺:但易在熱交換設(shè)備中形成油膜而影響傳熱.
溶油性好:優(yōu):潤(rùn)滑好,不易形成油膜,傳熱好;
缺:但在蒸發(fā)器中會(huì)引起t0升高.
6)溶水性:
溶水性差:優(yōu):制冷劑純, t0穩(wěn)定;
缺:游離態(tài)的水會(huì)在低溫處結(jié)冰而發(fā)生"冰堵".
溶水性好:優(yōu):不會(huì)發(fā)生"冰堵",
缺:提高t0,氨溶于水中易腐蝕金屬.
四,常用制冷劑
1,水H2O(R718)
優(yōu)點(diǎn):環(huán)保,安全易得,無(wú)毒無(wú)味;
缺點(diǎn):比容大,qv小,凝固點(diǎn)高,制冷溫度0℃.
適用:蒸汽噴射式制冷機(jī),溴化鋰吸收式制冷機(jī).
2,氨NH3(R717)
優(yōu)點(diǎn):環(huán)保,熱力性質(zhì)好,工作壓力適中,q0,qv較大,粘性小,密度小,流動(dòng)阻力小,傳熱性能好,溶水性好,不會(huì)"冰堵",純氨不腐蝕,但含水后腐蝕銅及銅合金.
缺點(diǎn):毒性大,有刺激性臭味,易燃易爆,一旦泄漏,將污染空氣,食品,并刺激人,微溶于潤(rùn)滑油,易有油膜.
適用:大中型工業(yè)制冷裝置(-65℃以上)和大中型冷庫(kù)
3,氟利昂
優(yōu)點(diǎn):無(wú)味,不易燃易爆,毒性小,絕熱指數(shù)小,排氣溫度低,不腐蝕金屬.
缺點(diǎn):密度大,粘性大,流動(dòng)阻力大,滲透性強(qiáng),易于泄漏而不被發(fā)現(xiàn),價(jià)格高.
氟利昂 Freon
R22屬HCFC類制冷劑,用于家用,商用空調(diào)系統(tǒng),以及中,低溫商用冷藏設(shè)備,包括:食品加工設(shè)備,超市展示柜,食品生產(chǎn)和貯藏設(shè)備,以及冷藏運(yùn)輸系統(tǒng).它還可以作為擠出型聚苯乙烯和聚氨酯發(fā)泡劑.
在常溫常壓下為無(wú)色氣體,在高壓下為無(wú)色透明液體,無(wú)毒不燃,具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,不腐蝕金屬.
R134a作為R12的替代工質(zhì),主要用在汽車空調(diào),家用電器,小型固定制冷設(shè)備,超級(jí)市場(chǎng)的中溫制冷,工商業(yè)的制冷機(jī).它是HFC型制冷劑,不但有很好的制冷性能和環(huán)保性能,并且無(wú)毒性,不易然. R134a可用在許多領(lǐng)域,制冷,聚合物發(fā)泡和氣霧劑產(chǎn)品.但為使 R134a在這些領(lǐng)域達(dá)到最佳性能,有時(shí)需要設(shè)備設(shè)計(jì)改變.
R123 的ODP =0.02 ,GWP =93 ,是一種替代 R11 的 HCFC 型制冷劑;它的熱物性和不可燃性,使之在大型商用空調(diào)(離心式壓縮機(jī))中成為替代 R11 的有效的和安全的制冷劑.
組成: HFC-32/HFC-125=50/50
HFC 型制冷劑
R410A主要應(yīng)用于家用空調(diào)和小型單元式空調(diào)中,替代R22 .因?yàn)榕c R22相比, R410A 的壓力要高得多,所以典型的 R22壓縮機(jī)不可使用 R410A 制冷劑.
高純級(jí)R290用作感溫工質(zhì).
優(yōu)級(jí)和一級(jí)R290可作制冷劑替代R22.
應(yīng)用:家用和商用的空調(diào)系統(tǒng)
中溫商業(yè)制冷系統(tǒng)(如餐飲冷餐,超市展示柜,食物貯藏加工)
替代R22:屬于HFC類制冷劑
可提供簡(jiǎn)單,快速,高效的直接替換
多數(shù)情況下替換過(guò)程無(wú)需更換潤(rùn)滑油類型
容許現(xiàn)有設(shè)備繼續(xù)使用
性能表現(xiàn):具有比R-22更低的排氣溫度和壓力,
替代R22,用于汽車空調(diào),商業(yè)工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)
制冷劑是制冷系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)的工作介質(zhì)
通過(guò)蒸發(fā)器從被冷卻介質(zhì)吸熱,并將熱量傳輸?shù)嚼淠飨蚶鋮s介質(zhì)放熱
是制冷循環(huán)中熱量傳遞的載體
是實(shí)現(xiàn)制冷從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境傳熱的載體
共沸混合制冷劑
已發(fā)現(xiàn)具有共沸特征的混合物不到50種.其中滿足作為制冷劑性質(zhì)要求的僅十種.在所列共沸制冷劑中,已有顯著商業(yè)應(yīng)用的只有三種:R500,R502和R503
特點(diǎn):1,可以象純質(zhì)一樣使用方便.
2,沸點(diǎn)降低,蒸發(fā)壓力對(duì)應(yīng)升高,可以擴(kuò)大應(yīng)用溫度范圍和提高單位容積制冷量.
3,混合物其它性質(zhì)方面也取決于其組分物質(zhì)好的性質(zhì).如穩(wěn)定性,排氣溫度,溶油性等
4,配比一定,充注時(shí)要求高.
非共沸混合制冷劑
1,最初是研究出于節(jié)能目的,在蒸發(fā)和冷凝過(guò)程中由于溫度是變化的,減少了冷凝過(guò)程和蒸發(fā)過(guò)程中的傳熱溫差,提高循環(huán)的熱力完善度.
2,降低制冷循環(huán)壓縮比,使單級(jí)壓縮制冷循環(huán)獲得更低的蒸發(fā)溫度.
3,使用非共沸制冷劑的制冷裝置發(fā)生制冷劑泄漏時(shí),剩余在系統(tǒng)中的混合物的濃度就會(huì)改變,需要通過(guò)計(jì)算來(lái)確定兩種制冷劑的沖灌量.這是使用非共沸混合制冷劑比較麻煩的一個(gè)方面.
地球表面上空: 10km以下為對(duì)流層
10~50km為平流層,含臭氧層.能吸收太陽(yáng)輻射的高能紫外線,
制冷劑擴(kuò)散到平流層中,在紫外線照射下,分解出氯原子,其促成臭氧(O3)分解成氧原子(O2),造成臭氧層衰減,紫外線加強(qiáng),對(duì)人類健康和農(nóng)作物,海洋浮游生物的生長(zhǎng)不利,并引起氣候異常.
1987年《關(guān)于消耗大氣臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》:規(guī)定了相關(guān)的受控物質(zhì)和淘汰時(shí)間表
五種氟利昂(R11,R12,R113,R114,R115)成為被限制生產(chǎn)和使用的制冷劑;在2000年前禁止使用和生產(chǎn)CFC,2030年停止使用HCFC,尋找替代制冷劑ODP0.1
我國(guó)1992年正式宣布加入修訂后的《蒙特利爾議定書》.
它們能吸收來(lái)自地球表面的長(zhǎng)波輻射,有效的阻止地球熱量向外界空間輻射,從而使大氣層變暖.
正是由于平流層大氣缺乏對(duì)流,使進(jìn)入該層的污染物擴(kuò)散較慢,停留的時(shí)間比較長(zhǎng),有時(shí)能達(dá)數(shù)十年之久.特別是氟氯碳(CFCs)等污染物,能與臭氧層中的臭氧發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),降低臭氧層臭氧的濃度,嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)"空洞",使太陽(yáng)輻射到地球表面的紫外線增加,給地球上生態(tài)系統(tǒng)造成極大的威脅.
浙,皖,贛,閩四省交界的浙江衢州地區(qū),素有中國(guó)"氟都"之稱 制冷劑 |
