制冷与低温工质.ppt

第二节 制冷与低温工质 近共沸制冷剂R134a/R290的研究 R407c、R410a等制冷剂存在一些缺点: R410a的工作压力很高； R407c是非共沸制冷剂，泄漏对制冷剂的性能的影响大； R407c和R410a是HFC类混合物，与原来空调系统中R22使用的烷基苯和矿物类润滑油的相溶性很差，使系统回油困难，而与它们相溶性较好的合成油存在吸湿性强、稳定性差、价格昂贵等缺陷，由此应用于HFC系统会带来“铜镀”、毛细管堵塞等问题。 3.替代制冷剂的安全性 近共沸制冷剂R134a/R290混合物中的R134a具有阻燃剂的作用，可以削弱R290的可燃性。 根据文献，对于R134a和R290的混合物，R134a的最小抑爆浓度为13.87%(体积含量)。对于R134a/R290的混合物，当R134a的质量含量为60%时，对应的体积含量为39.3%，远大于最小抑爆浓度。 4.替代制冷剂系统的润滑油 R22空调系统中采用的润滑油是烷基苯或者矿物油 ； 采用HFC或者其混合物（如R410a、R407c），系统的润滑油必须采用与之互溶性较好的合成油（如PAG、POE类油）； 根据文献，即使在HFC或者其混合物中加入少量的碳氢化合物，HFC/矿物油系统的回油性能也可以得到改善； 文献的研究表明，对于R134a和丁烷混合物，当丁烷的百分含量达到5%以上时，混合物与矿物油使互溶的。 液氟淡黄色，密度最大的低温液体之一。 通常状态下沸点为85.24K，在0.1MPa,53.5K时,液氟凝结 成黄色固体,过冷到45.6K时转变为白色固体。 氟有剧毒，化学性质非常活泼。 甲烷纯净无色，天然气的主要成分。 在0.1MPa大气压下在111.7K沸腾, 88.7K凝固。 液态甲烷能装在容器中大量运输。 (2) 氢 液氢无色无味，不自燃，低温液体中最轻之一。 氢与氧气或空气混合时,极易燃烧甚至爆炸。 天然氢气是两种同素异形体的混合物：氢和氘。还存在第三种不稳定的氢的同素异形体：氚。 氢具有两种不同的分子形态: o-H2和p-H2 R22（二氟一氯甲烷 CHF2Cl）的替代 沸点-40.8℃，凝固点-160℃。 毒性比R12略大，无色无味，不燃不爆，安全。 属于HCFC类制冷剂，也要被限制和禁止使用。 对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与R12相似。 化学性质不如R12稳定，对有机物的膨润作用更强。 部分与矿物润滑油互溶。 溶水性稍大于R12，系统内应装设干燥器。 泡露点温差大，使用时最好将热交换器作成逆流形式 不能与矿物润滑油互溶，但能溶于聚酯类合成润滑油 低温工况下，容积制冷量比R22要低得多。 不能与矿物润滑油互溶，但能溶于聚酯类合成润滑油。 泡露点温差仅0.2℃，可称之为近共沸混合制冷剂。 具有与共沸混合制冷剂类似的优点。 不能直接用来替换R22的制冷系统。 非共沸制冷剂R410A (R32/125, 50/50) 非共沸制冷剂R407C（R32/125/134a,23/25/52） 1.替代制冷剂的物性 2.替代制冷剂的循环性能 表3 是标准空调工况（蒸发温度，吸气温度，冷凝温度，过冷温度）下，R22及其几种替代制冷剂的主要理论循环性能参数。 由表3可以得出如下结论： ①此种近共沸制冷剂的高、低压压力比低于R22、R290、R410a，有利于提高压缩机的效率，具有节能的潜力； ②这种近共沸制冷剂的单位制冷量与R22和R410a十分接近； ③它的性能系数与原来的R22制冷剂的性能系数接近，高于R410a的性能系数； ④此近共沸制冷剂的容积制冷量与R22十分接近，为R22的95%； ⑤标准空调工况下，此近共沸制冷剂的排气温度低于R22、R410a和R290，这使得采用这种混合制冷剂的制冷系统可以在更恶劣的工况下正常运行。 * 制 冷 原 理 与 技 术 * 1.2.1 制冷剂的发展、应用与选用原则 只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有 可能作为制冷剂使用。 乙醚是最早使用的制冷剂。 1866年 威德豪森(Windhausen)提出使用CO2作制冷剂。 1870年 卡尔·林德(Cart Linde)用NH3作制冷剂。 1874年 拉乌尔·皮克特(Raul Pictel)采用SO2作制冷剂。 SO2和CO2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。 SO2毒性大，但作为重要制冷剂曾有60年历史。 CO2在使用温度范围内压力特高，致使机器极为笨重，但它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达50年之久，1955年才被氟里昂所取代。 2005-05-28 1.热力学性质方面 2.迁移性质方面 (1) 工作温度范围内有合适的压力和压力比。 (2) 单位制冷量q0和单位容积制冷