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制冷工专业基础知识(六)
对制冷剂的要求
环保(对臭氧层无破坏作用、无温室效应)
热力性质好
◆蒸发压力和冷凝压力适中
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。
◆q0和qv大
◆临界温度tc高,凝固温度低
◆绝热指数低
可减少耗功率,降低排气温度,利于润滑,利于压缩机安全运行
物理化学性质好
◆流动性好(粘度小,密度小)◆传热性好 ◆安全性好
高温下不分解,不燃,不爆炸,无毒,对金属和其他材料不腐蚀。
◆溶油性
有限溶解:制冷剂和润滑油易分离,t0稳定;易产生油膜影响传热。
无限溶解:润滑好,不易有油膜,传热好;但易引起t0升高。
◆溶水性(吸水性)
氨易溶于水,氟利昂难溶于水。
“冰塞”:制冷剂的吸水性差,当其含的水分多时,水就会呈游离状态随着制冷剂一起流动。在节流阀门处,蒸发温度低于0℃时,游离态的水便会结冰而把阀门堵住。常发生在氟利昂系统中。
吸水性好:制冷剂吸水后发生水解作用,生产酸性物质,腐蚀金属材料。氨系统不用铜及铜合金。
常用制冷剂
水H2O(R718)
优点:环保、安全易得、无毒无味;
缺点:比容大、qv小,凝固点高,制冷温度0℃以上。
适用:蒸汽喷射式制冷机、溴化锂吸收式制冷机。
氨NH3(R717)
优点:环保、热力性质好(沸点-33.4℃,凝固点-77.7℃)、工作压力适中、q0、qv较大、粘性小,密度小,流动阻力小、传热性能好、溶水性好、不会“冰塞”,纯氨不腐蚀,但含水后腐蚀铜及铜合金(磷青铜除外)。
缺点:毒性大、有刺激性臭味、易燃易爆、一旦泄漏,将污染空气、食品,并刺激人,微溶于润滑油,易有油膜。
适用:大中型工业制冷装置(-65℃以上)和大中型冷库
氟利昂
优点:无味、不易燃易爆、毒性小、等熵指数小、排气温度低,不腐蚀金属,分子量大。
缺点:密度大、粘性大、流动阻力大,渗透性强,易于泄漏而不被发现,含氟原子的氟利昂与明火接触能分解出剧毒的光气COCl2,价格高。氟利昂不溶于水,易发生冰塞现象,故氨制冷系统中必须设干燥器。
★氟利昂制冷剂命名方法:
分子式:CmHnFxClyBrz (满足2m+2=n+x+y+z)
◆代号:R M-1 (为0时略) N+1 x Bz(z为0时与B一起略)
如: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——R113
R134a(C2H2F4)
替代R12,ODP=0,GWP=0.27
常压下,沸点-26.5℃,凝固温度-101℃
不可燃,蒸发器和冷凝器都在正压下工作
与矿物类润滑油不相容,替代时先清除机内矿物油,更换滤油器,换入专门的脂类润滑油。
广泛用于电冰箱、汽车空调、离心式制冷机
R12(CF2Cl2)
一个大气压下沸点-29.8℃,凝固点-155℃,易冰塞,注意含水量小于0.0025%,设干燥器。
与润滑油互溶
R22(CHF2Cl)
一个大气压下沸点-40.8℃,凝固点-160℃。
有限溶于润滑油,R22易冰塞,注意含水量小于0.0025%,设干燥器;R22冷凝压力约1.4MPa
广泛用于家用空调器、低温设备、中型冷水机组、工业制冷装置中
R13
一个大气压下沸点-81.5℃,凝固点-180℃,可用在低温系统中,适用于复叠式制冷系统作为低温级制冷剂。