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空調雪種有多少種類?

壓縮式制冷劑中廣泛使用的制冷劑是氨、氟裏昂和烴類

說明 制冷劑又稱制冷工質,是制冷循環的工作介質,利用制冷劑的相變來傳遞熱量,既制冷劑在蒸發器中汽化時吸熱,在冷凝器中凝結時放熱。當前能用作制冷劑的物質有80多種,最常用的是氨、氟裏昂類、水和少數碳氫化合物等。 1987年9月在加拿大的蒙特利爾室召開了專門性的國際會議,並簽署了《關於消耗臭氧層的蒙特利爾協議書》,於1989年1月1日起生效,對氟裏昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC類的生產進行限制。1990年6月在倫敦召開了該議定書締約國的第二次會議,增加了對全部CFC、四氯化碳(CCL4)和甲基氯仿(C2H3CL3)生產的限制,要求締約國中的發達國家在2000年完全停止生產以上物質,發展中國家可推遲到2010年。另外對過渡性物質HCFC提出了2020年後的控制日程表。 HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。制冷劑的要求 氨(R717)的特性制冷劑的分類 氟哩昂的特性制冷劑的要求 熱力學的要求 在大氣壓力下,制冷劑的蒸發溫度(沸點)ts要低。這是壹個很重要的性能指標。ts愈低,則不僅可以制取較低的溫度,而且還可以在壹定的蒸發溫度to下,使其蒸發壓力Po高於大氣壓力。以避免空氣進入制冷系統,發生泄漏時較容易發現。 要求制冷劑在常溫下的冷凝壓力Pc應盡量低些,以免處於高壓下工作的壓縮機、冷凝器及排氣管道等設備的強度要求過高。並且,冷凝壓力過高也有導致制冷劑向外滲漏的可能和引起消耗功的增大。 對於大型活塞式壓縮機來說,制冷劑的單位容積制冷量qv要求盡可能大,這樣可以縮小壓縮機尺寸和減少制冷工質的循環量;而對於小型或微型壓縮機,單位容積制冷量可小壹些;對於小型離心式壓縮機亦要求制冷劑qv要小,以擴大離心式壓縮機的使用範圍,並避免小尺寸葉輪制造之困難。 制冷劑的臨界溫度要高些、冷凝溫度要低些。臨界溫度的高低確定了制冷劑在常溫或普通低溫範圍內能否液化。 凝固溫度是制冷劑使用範圍的下限,冷凝溫度越低制冷劑的適用範圍愈大。制冷劑分子式分子量u正常蒸發溫度ts(℃)凝固點tf(℃)臨界溫度tkp(℃)臨界壓力PKP絕對壓力絕熱指數K水(R718)H2O18.02+100±0+374.1225.61.33氨(R717)NH317.03-33.4-77.7+132.4115.21.31R11CFCL3137.39+23.7-111+19844.61.17R12CF2CL2120.92-29.8-155+111.540.861.15R13CF3CL104.47-81.5-180+28.839.4-R22CHF2CL88.48-40.8-180+9650.31.19R115C2F5CL154.48-38-106+80331物理化學的要求 制冷劑的粘度應盡可能小,以減少管道流動阻力、提換熱設備的傳熱強度。 制冷劑的導熱系數應當高,以提高換熱設備的效率,減少傳熱面積。 制冷劑與油的互溶性質:制冷劑溶解於潤滑油的性質應從兩個方面來分析。如果制冷劑與潤滑油能任意互溶,其優點是潤滑油能與制冷劑壹起滲到壓縮機的各個部件,為機體潤滑創造良好條件;且在蒸發器和冷凝器的熱換熱面上不易形成油膜阻礙傳熱。其缺點是從壓縮機帶出的油量過多,並且能使蒸發器中的蒸發溫度升高。部分或微溶於油的制冷劑,其優點是從壓縮機帶出的油量少,故蒸發器中蒸發溫度較穩定。其缺點是在蒸發器和冷凝器換熱面上形成很難清除的油膜,影響了傳熱。類 別溶解性制冷劑產生的影響1難溶NH3、CO2、R13、R14、R15、SO2無 2微溶(在壓縮機曲軸箱和冷凝器內相互溶解,在蒸發器內分解)R22、R114、R152、R502溶解時降低潤滑油的沾度3完全溶解R11、R12、R21、R113、烴類、CH3CI、R500降低潤滑油的沾度和凝固點,並使油中石蠟下沈,蒸發溫度升高應具有壹定的吸水性,這樣就不致在制冷系統中形成“冰塞”,影響正常運行。 應具有壹定的吸水性,這樣就不致在制冷系統中形成“冰塞”,影響正常運行。 應具有化學穩定性:不燃燒、不爆炸,使用中不分解,不變質。同時制冷劑本身或與油、水等相混時,對金屬不應有顯著的腐蝕作用,對密封材料的溶脹作用應小。安全性的要求 由於制冷劑在運行中可能泄漏,故要求工質對人身健康無損害、無毒性、無刺激作用。制冷劑的分類 在壓縮式制冷劑中廣泛使用的制冷劑是氨、氟裏昂和烴類。按照化學成分,制冷劑可分為五類:無機化合物制冷劑、氟裏昂、飽和碳氫化合物制冷劑、不飽和碳氫化合物制冷劑和***沸混合物制冷劑。根據冷凝壓力,制冷劑可分為三類:高溫(低壓)制冷劑、中溫(中壓)制冷劑和低溫(高壓)制冷劑。 無機化合物制冷劑:這類制冷劑使用得比較早,如氨(NH3)、水(H2O)、空氣、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)等。對於無機化合物制冷劑,國際上規定的代號為R及後面的三位數字,其中第壹位為“7”後兩位數字為分子量。如水R718...等。 氟裏昂(鹵碳化合物制冷劑):氟裏昂是飽和碳氫化合物中全部或部分氫元素(CL)、氟(F)和溴(Br)代替後衍生物的總稱。國際規定用“R”作為這類制冷劑的代號,如R22...等。 飽和碳氫化合物:這類制冷劑中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和環狀有機化合物等。代號與氟裏昂壹樣采用“R”,這類制冷劑易燃易爆,安全性很差。如R50、R170、R290...等。 不飽和碳氫化合物制冷劑:這類制冷劑中主要是乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)和它們的鹵族元素衍生物,它們的R後的數字多為“1”,如R113、R1150...等。 ***沸混合物制冷劑:這類制冷劑是由兩種以上不同制冷劑以壹定比例混合而成的***沸混合物,這類制冷劑在壹定壓力下能保持壹定的蒸發溫度,其氣相或液相始終保持組成比例不變,但它們的熱力性質卻不同於混合前的物質,利用***沸混合物可以改善制冷劑的特性。如R500、R502...等。 高溫、中溫及低溫制冷劑:是按制冷劑的標準蒸發溫度和常溫下冷凝壓力來分的。制冷劑使用溫度範圍壓縮機類型用途備註R717(氨)中、低溫活塞式、離心式冷藏、制冰在普通制冷領域R11高溫離心式空調 R12高、中、低溫活塞式、回轉式、離心式冷藏、空調高溫為:10-0℃R13超低溫活塞式、回轉式超低溫 R22高、中、低溫活塞式、回轉式、離心式空調、冷藏、低溫中溫為:0--20℃R114高溫活塞式特殊空調低溫為:-20--60℃R500高、中溫活塞式、回轉式、離心式空調、冷藏超低溫為:-60--120℃R502高、中、低溫活塞式、回轉式空調、冷藏、低溫 

氨(R717)的特性

氨(R717、NH3)是中溫制冷劑之壹,其蒸發溫度ts為-33.4℃,使用範圍是+5℃到-70℃,當冷卻水溫度高達30℃時,冷凝器中的工作壓力壹般不超過1.5MPa。

氨的臨界溫度較高(tkr=132℃)。氨是汽化潛熱大,在大氣壓力下為1164KJ/Kg,單位容積制冷量也大,氨壓縮機之尺寸可以較小。

純氨對潤滑油無不良影響,但有水分時,會降低冷凍油的潤滑作用。

純氨對鋼鐵無腐蝕作用,但當氨中含有水分時將腐蝕銅和銅合金(磷青銅除外),故在氨制冷系統中對管道及閥件均不采用銅和銅合金。

氨的蒸氣無色,有強烈的刺激臭味。氨對人體有較大的毒性,當氨液飛濺到皮膚上時會引起凍傷。當空氣中氨蒸氣的容積達到0.5-0.6%時可引起爆炸。故機房內空氣中氨的濃度不得超過0.02mg/L。

氨在常溫下不易燃燒,但加熱至350℃時,則分解為氮和氫氣,氫氣於空氣中的氧氣混合後會發生爆炸。

氟哩昂的特性

氟哩昂是壹種透明、無味、無毒、不易燃燒、爆炸和化學性穩定的制冷劑。不同的化學組成和結構的氟裏昂制冷劑熱力性質相差很大,可適用於高溫、中溫和低溫制冷機,以適應不同制冷溫度的要求。

氟裏昂對水的溶解度小,制冷裝置中進入水分後會產生酸性物質,並容易造成低溫系統的“冰堵”,堵塞節流閥或管道。另外避免氟裏昂與天然橡膠起作用,其裝置應采用丁晴橡膠作墊片或密封圈。

常用的氟裏昂制冷劑有R12、R22、R502及R1341a,由於其他型號的制冷劑現在已經停用或禁用。在此不做說明。

氟裏昂12(CF2CL2,R12):是氟裏昂制冷劑中應用較多的壹種,主要以中、小型食品庫、家用電冰箱以及水、路冷藏運輸等制冷裝置中被廣泛采用。R12具有較好的熱力學性能,冷藏壓力較低,采用風冷或自然冷凝壓力約0.8-1.2KPa。R12的標準蒸發溫度為-29℃,屬中溫制冷劑,用於中、小型活塞式壓縮機可獲得-70℃的低溫。而對大型離心式壓縮機可獲得-80℃的低溫。近年來電冰箱的代替冷媒為R134a。

氟裏昂22(CHF2CL,R22):是氟裏昂制冷劑中應用較多的壹種,主要以家用空調和低溫冰箱中采用。R22的熱力學性能與氨相近。標準氣化溫度為-40.8℃,通常冷凝壓力不超過1.6MPa。R22不燃、不爆,使用中比氨安全可靠。R22的單位容積比R12約高60%,其低溫時單位容積制冷量和飽和壓力均高於R12和氨。近年來對大型空調冷水機組的冷媒大都采用R134a來代替。

氟裏昂502(R502):R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的***沸溶液。R502與R115、R22相比具有更好的熱力學性能,更適用於低溫。R502的標準蒸發溫度為-45.6℃,正常工作壓力與R22相近。在相同的工況下的單位容積制冷量比R22大,但排氣溫度卻比R22低。R502用於全封閉、半封閉或某些中、小制冷裝置,其蒸發溫度可低達-55℃。R502在冷藏櫃中使用較多。

氟裏昂134a(C2H2F4,R134a):是壹種較新型的制冷劑,其蒸發溫度為-26.5℃。它的主要熱力學性質與R12相似,不會破壞空氣中的臭氧層,是近年來鼓吹的環保冷媒,但會造成溫室效應。是比較理想的R12替代制冷劑。

氟裏昂與水的關系:氟裏昂和水幾乎完全相互不溶解,對水分的溶解度極小。從低溫側進入裝置的水分呈水蒸氣狀態,它和氟裏昂蒸氣壹起被壓縮而進入冷凝器,再冷凝成液態水,水以液滴壯混於氟裏昂液體中,在膨脹閥處因低溫而凍結成冰,堵塞閥門,使制冷裝置不能正常工作。水分還能使氟裏昂發生水解而產生酸,使制冷系統內發生“鍍銅”現象。

氟裏昂與潤滑油的關系:壹般是易溶於冷凍油的,但在高溫時,氟裏昂就會從冷凍油內分解出來。所以在大型冷水機組中的油箱裏都有加熱器,保持在壹定的溫度來防止氟裏昂的溶解。