制冷与空调第五讲.ppt

第三章 制冷剂与载冷剂 第一节 对制冷剂要求及制冷剂的分类 什么是“制冷剂”： 在制冷机将被冷却物体的热量连续不断地转移到环境介质中去的工质，称为制冷剂。 理论上，凡是具有气化吸热，冷凝放热的物质都可作为制冷剂; 实际上,只有很少的的物质可作制冷剂，这是因为对制冷剂有一定的要求。 一、对制冷剂的要求 1、对热力学性质的要求 (1)对应于必须的t0,tk,其蒸发压力，冷凝压力要适中 冷凝压力过高则易泄漏，对系统的耐压要求高，压缩机功耗大，密封要求高； 蒸发压力过低则低压部分易渗入空气。 (2)制冷剂临界温度要高，以便用环境介质来冷凝，(临界温度即饱和液体线和气体线交汇点的温度，超过这个温度，液体将不气化。)凝固温度要低，以便单级制取低温。 (3)单位容积制冷量qv要大一些，绝热指数要小一些（可使排气温度降低） 2、理化性质要求 （1）粘度、比重小一些，可降低流动阻力损失 （2）导热系数，放热系数要大一些，可强化换热，减小传热面积。 （3）溶水性与溶油性：有溶水性则不易造成冰塞，有溶油性有利于系统润滑（油随制冷剂带到各处），但油膜也增加了换热器的热阻 （4）电气绝缘性好，尤其对封闭式压缩机 （5）化学稳定性：不燃、不爆、高温下不 分解、不腐蚀金属 （6）渗透性：不易渗漏 3、对生理学性质要求： 无毒、无刺激性气味 4、经济性要求： 价廉、易得 5、环保要求： 不破坏环境 二、制冷剂的种类与分类 1、按照物质类型 1）无机化合物：水、氨、二氧化碳 2）饱和碳氢化合物：R12、R13、丙烷 3）不饱和碳氢化合物：乙烯、丙烯 4）共沸混合制冷剂：R502 5）非共沸混合制冷剂：R407C 2、按照制冷剂标准蒸发温度 标准蒸发温度是指制冷剂在标准大气压下的蒸发温度 1）高温制冷剂：标准蒸发温度0℃ 2）中温制冷剂：0℃标准蒸发温度-60℃ 3）低温制冷剂：标准蒸发温度-60℃ 3、制冷剂的编号表示方法 国际上用字母“R”和它后面的一组数字及字母表示制冷剂；我国在GB7778-1987中定义。 1）无机化合物 采用700+化合物相对分子质量的整数部分 如NH3的分子量=17，编号R717 如CO2的分子量=44，编号R744 2）氟利昂和烷烃类 编号规则：R（m-1）（n+1）（x）（Bz） 如果m-1=0，则不写；如果含有Br原子，则用B代表 氟利昂分子式通式为CmHnFxClyBrz 烷烃类分子式通式为CmH（2m+2） 如一氯二氟甲烷：CHF2Cl,m=n=1,x=2,即R22 如二氯三氟乙烷：C2HF3Cl2,m=2,n=1,x=3,即R123 如三氟一溴甲烷：CF3Br,m=1,n=0,x=3,z=1,即R13B1 近年来，美国杜邦公司提出以CFC表示碳氢化合物中氢原子完全被氯和氟所置换 HCFC表示碳氢化合物中氢原子部分被氯和氟所置换 3）混合制冷剂 非共沸混合制冷剂的编号：R4（命名顺序） 如R401表示R22/R152a/R124 R410代表R32/R125 共沸混合制冷剂的编号：R5（命名顺序） 如R500代表最早命名的共沸混合制冷剂R12/R152a R501代表R22/R12 4）有机氧化物，脂肪族胺 R6开头 如乙醚R610，甲酸甲酯R611，异丁烷R600a 第二节 常用制冷剂 一、氨（R717） t0-65℃以上大中型，单、双级制冷机 特性：沸点-33.4℃，凝固点-77.7℃，压力适中，qv大、粘度小，输气系数λ大、价廉，不破坏臭氧层。 绝热指数较高；有毒、易爆、有强烈刺激性臭味。 能与水以任何比例互溶，但氨水会腐蚀金属，因此系统中水应控制在小于0.2%以内 系统中要有空气分离器以便及时排除空气 与润滑油溶解度较小，油进入制冷系统后形成油膜会影响换热，因此系统要设置油分离器 氨不腐蚀钢铁，但是对有色金属如锌、铜及铜合金有腐蚀作用 二、氟里昂12（R12） 化学名称为二氯二氟甲烷（CF2Cl2） 正常蒸发温度是-29.8℃，凝固点-155℃，有比较宽的制冷温度范围、压力适中，无色、基本无味，毒性小、不燃、不爆，一种安全的制冷剂 单位容积产冷量小，流动阻力大，破坏臭氧层有温室效应。 R12的溶水性很差，容易产生冰塞； 与润滑油无限制溶解，不易形成油膜; 氟里昂与润滑油的混合物能溶解铜，产生“镀铜现象”;这种现象随水分的增加和温度的升高而加剧，对制冷机产生不利影