制冷低温系统技术基础知识

制冷低温系统技术基础知识（一）制冷剂制冷剂：是制冷机中的工作流体，它是制冷系统中为实现制冷循环的工作介质，也称为制冷工质，或简称工质。蒸气制冷机中的制冷剂从低温热源中吸取热量，在低温下气化，再在高温下凝结，向高温热源排放热量。因此，只有在工作温度范围内能够气化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。《蒙特利尔议定书》1．对CFCs，包括CFC11、CFCl2，CFCll3、CFCll4、CFCll5等氯氟烃物质：（1）对发达国家，规定从1996年1月1日起完全停止生产与消费；（2）对发展中国家（CFCs人均消耗量小于0.3kg/年），最后停用的日期是2010年。2．对HCFCs，包括HCHC22、HCFCl42b、HCFCl23等：（1）对发达国家，从1996年起冻结生产量，2004年开始削减，至2020年完全停用；（2）对发展中国家，从2016年开始冻结生产量，2040年完全停用。作为制冷剂应该符合如下要求：1．热力学性质方面：（1）在工作温度范围内有合适的压力和压力比。（2）通常要求单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大。（3）单位质量所消耗的功w和单位容积压缩功wv要小，循环效率高，经济性好。（4）等熵压缩的终了温度不要太高。（5）绝热压缩指数要小。（6）气化潜热要大。2．传输性质方面：（1）粘度、密度尽量小。（2）热导率大。（3）物理化学性质方面。①无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。②化学稳定性和热稳定性好。③对大气环境无破坏作用。（4）对材料的作用——“镀铜”现象。（5）与润滑油的关系。（6）对水的溶解性。（7）泄漏性。（8）抗电性。（9）安全性。（10）来源充足，制造工艺简单，价格便宜。（二）制冷剂的分类（1）无机物制冷剂。如NH3、CO2和H2O等。（2）卤代烃制冷剂（氟利昂）。如R12、R134a、R22、R11、R123等。（3）碳氢化合物制冷剂。如甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、乙烯、丙烯等。（4）环烷烃的卤代物、链烯烃的卤代物也可作制冷剂使用，如八氟环丁烷，二氟二氯乙烯等。（5）共沸制冷剂。如R500，R502、R507等。（6）非共沸制冷剂。如R400，R402、R407等。唐开永安全培训课件.四川内江在选用制冷剂时，除了要考虑其热力学性质外，还需要考虑制冷剂的物理化学性质，如毒性、燃烧性、爆炸性、与金属材料的作用、与润滑油的作用、与大气环境的“友好性”等。（四）常用和新型的制冷剂#氨：它在蒸发器中的蒸发压力一般为0.098～0.491Mpa，在冷凝器内的冷凝压力一般为0.981～1.570MPa，标准蒸发温度为-33.4℃，凝固温度为-77.9℃。氨具有较好的热力学性质和热物理性质，单位容积制冷量大，粘性小，流动阻力小，传热性能好。此外，氨的价格低廉，又易于获得。•氨的主要缺点是对人体有较大的毒性，也有一定的可燃性。•氨的压缩终温较高。•氨在矿物油中的溶解度很小。•纯氨不腐蚀钢铁。•氨能以任意比例与水相互溶解。•氨的检漏方法：从刺激性气味很容易发现系统漏氨；可以用石芯试纸或酚酞试纸化学检漏。卤代烃①分子量较大、密度高、流动性差，在制冷系统中循环时流动阻力大；②绝热指数小，压缩终了温度低；③传热性能较差；④溶水性极差，系统中应严格控制水的含量；⑤对金属的腐蚀性很小；⑥遇明火时，卤代烃中会分解出氟化氢、氯化氢或光气；⑦无味、渗透性强，在系统中极易渗透；⑧价格高。混合制冷剂（１）共沸混合制冷剂»共沸混合制冷剂是由两种或两种以上不同的制冷剂、按一定比例相互溶解而成的制冷剂。它与单组分的制冷剂一样，在一定的压力下蒸发时能保持恒定的蒸发温度，且液相与气相始终具有相同的组分。（2）非共沸混合制冷剂»非共沸混合制冷剂是由两种或两种以上不同的制冷剂、按一定比例相互溶解而成的制冷剂。在饱和状态下，气液两相的组成组分不同，低沸点组分在气相中的成分总是高于液相中的成分。非共沸混合制冷剂没有共沸点。在定压下蒸发或凝结时，气相和液相的成分不同，温度也在不断变化。（五）载冷剂—直接冷却系统—间接冷却系统：被冷却物体的热量是通过载冷剂传给制冷剂常用的载冷剂常用的载冷剂是水、无机盐水溶液或有机物液体。它们适用于不同的载冷温度。各种载冷剂能够载冷的最低温度受其凝固点的限制。唐开永安全培训课件.四川内江(1)水•水可以用于蒸发温度高于0℃的制冷装置中的载冷剂。由于水价格便宜、易于获得、传热性能好，因此在空调装置及某些0℃以上的冷却过程中广泛地用作载冷剂。•水的缺点是只适合于载冷温度在0℃以上的使用场合。(2)无机盐水溶液盐水，如氯化钙、氯化钠、氯化镁等的水溶液。无机盐水溶液有较低的凝固温度，适合于在中、低温制冷装置中载冷。它的主要缺点是对一些金属材料有腐蚀作用。图2—3盐水溶液的相图（T—ξ图）盐水溶液的密度和比热容都比较大，因此，传递一定的冷量所需盐水溶液的体积循环量较小。盐水溶液具有腐蚀性，尤其是略呈酸性且与空气相接触的稀盐溶液对金属材料的腐蚀性很强。为此需要采取一定的缓蚀措施。•如在盐水溶液中添加缓蚀剂，使溶液呈中性（pH值调整到7.0～8.5）。缓蚀剂通常采用二水重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O）和氢氧化钠（NaOH）。•通常是在每1m3氯化钙溶液里加1.6kg的重铬酸钠和0.432kg的氢氧化钠；在每1m3氯化钠溶液里加3.2kg的重铬酸钠和0.862kg的氢氧化钠。谢谢大家！