87制冷原理

制冷技术第6讲制冷剂和载冷剂一、制冷剂定义：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、制冷剂的选择要求：1.对环境的亲和友善。2.热力学性质满足制冷循环。3.具有良好的物理化学性质。4.来源广，易制取。1.对环境的亲和友善。1）臭氧衰减指数ODP：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：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.热力学性质满足制冷循环。1）具有较大的制冷工作范围：临界温度高、标准蒸发温度低、凝固温度低。2）具有适当的工作压力和压缩比：•蒸发压力：最好接近且稍高于大气压力。•冷凝压力：不宜过高，一般不超过1.2～1.5Mpa。•压缩比：≠3，且不宜过大。3）单位质量和单位体积制冷量均大：•q0大：获取相同的制冷量时，可减少制冷剂的循环量。•qv大：压缩机尺寸小，设备小，可减少材料消耗和投资。4）绝热指数低：可减少耗功率，降低排气温度，利于润滑。3.具有良好的物理化学性质。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。（一些制冷剂的安全分类）（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。5）溶油性：•溶油性差：制冷剂和润滑油易分离，t0稳定；易产生油膜影响传热。•溶油性好：润滑好，不易有油膜，传热好；但易引起t0升高。6）溶水性：•溶水性差：在节流阀处，蒸发温度低于0℃时，游离态的水便会结冰而发生“冰堵”。氟利昂难溶于水。•溶水性好：不会发生“冰堵”，氨易溶于水，但氨溶于水中易腐蚀金属。4.来源广，易制取。三、制冷剂类型及命名四大类(制冷剂的标准符号表示)：无机化合物烃类卤代烃混合溶液1.无机化合物NH3、CO2、H2O。命名：R7****为分子量例：NH3——R717CO2——R744H2O——R7182.卤代烃（氟利昂）分子式：CmHnFxClyBrz（满足2m+2=n+x+y+z）1）命名法1：RM-1(为0时略)N+1xBz（z为0时与B一起略）例：一氯二氟甲烷分子CHF2Cl——R22一溴三氟甲烷分子CF3Br——R13B1三氟三氯乙烷分子C2F3Cl3——R1132.卤代烃（氟利昂）2）命名法2：表示含氯原子的氟利昂对大气臭氧层的破坏作用CFC——氯氟化碳，不含氢，公害物，严重破坏臭氧层，禁用；例：CF2Cl2——R12——CFC12CFCl3——R11——CFC11HCFC——氢氯氟化碳，含氢，低公害物质，属于过渡性物质；例：CHF2Cl——R22——HCFC22HFC——氢氟化碳，不含氯，无公害，可作为替代物，待研究开发。例：C2H2F4——R134a——HFC134a3.烃类（碳氢化合物）烷烃类：甲烷CH4，乙烷C2H6，丙烷C3H8;链烯烃类：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——R50，C2H6——R170，C3H8——R290；◆烯烃类命名方法：R后先写上“1”，再按氟利昂方法：C2H4——R1150，C3H6——R1270;4.混合溶液由两种(或以上)制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。A共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，t0、tk不变，气、液相组分相同。命名：R5****为发现的顺序：R500、R501、R502…….R509等。B非共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，t0、tk变，气、液相组分不同。命名：R4****为发现的顺序：R400、R401、R402、….R507等。四、常用制冷剂1.水H2O（R718）2.氨NH3（R717）3.氟利昂（部分制冷剂使用范围）五、载冷剂定义将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。六、载冷剂选择要求1.工作温度范围内始终呈液态，不凝固、不汽化；2.无毒、无刺激性，环保、安全，腐蚀性小；3.比热大，同样质量则载冷量大，传热性好；4.流动性好，密度小，粘度小，流动阻力小；来源广泛，价低易得。七、载冷剂类型及常用载冷剂1.水：空调系统中常用，但只能做0℃以上的载冷剂。2.盐水溶液：NaCl、CaCl2、MgCl23.有机物及其水溶液甲醇、乙二醇、丙三醇。