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制冷设备 常用的制冷剂、载冷剂介绍!以及各自

 
                                                     制冷设备 常用的制冷剂、载冷剂介绍!以及各自的特性

我们常见的制冷设备如:冷水机,冷冻机,冷库,中央空调机组等经常会涉及制冷剂和载冷剂这两种材料,我们今天从多方面讲解常见的几种制冷剂。
    一、无机化合物:如①氨(R717):氨有良好的热力性能,其标准蒸发温度—33.3℃氨具有强烈刺激作用,并且具有比较大的毒性,对人体有一定的危害,氨可以燃烧和爆炸,但是氨的单位容积制冷量较大,蒸发压力和冷凝压力适中,氨还对钢铁不腐蚀,但含水时会对铜及铜合金(磷青铜除外)有腐蚀作用,因此,一般使用中含水量<0.2%,采用无逢钢管,氨还价廉易得;②水(R718):水作为制冷剂最大的优点是无毒、无臭、不燃不爆、汽化潜热大而且极易获得,但水的蒸汽比容很大,因此它的单位容积制冷量很小,水作为制冷剂只能制取0℃以上的冷冻水;
    二、甲烷和乙烷的卤素衍生物,这些物质无毒、难燃,绝热系数小,故排气温度低,分子量大,但其价格昂贵,泄漏不易被发现,比重大,工质循环量大,故流动阻力损失大,耗功增加,对天然橡胶有腐蚀作用。氟里昂遇到明火或高温会分解出有毒有害气体,因此在氟里昂车间禁止明火和高温。如①氟里昂12(R12):R12是早期中小型空调和冰箱中使用较普遍的制冷剂,R12在大气压下的沸点为—29.8℃,凝固点为—158℃。R12易溶于润滑油,为确保压缩机的润滑油应使用粘度较高的冷冻机油。R12中水的溶解度很小,且无色、无臭、对人体危害极小,其分子中不含氢原子,因而也不燃不爆,但其在大气中的寿命长,对臭氧层有破坏作用。属于中温制冷剂。②氟里昂22(R22):R22的热力学性能与氨很相近,其沸点是—40.8℃,凝固点是—160℃,但是R22不燃不爆,在大气中的寿命约20年。R22对绝缘材料的腐蚀性较R12为大,毒性也比R12稍大。R22的化学性能不如R12稳定,分子极性也比R12大,故对有机物的膨润作用强。③氟里昂11(R11) R11在大气压力下蒸发温度为23.7℃,凝固点—111℃。由于分子量大,冷凝压力很低,所以主要用于空调用离心式制冷压缩机中。因为它含有三个氯原子,毒性较R12大。R11的其它理化性质与R22相近。R11是全卤化甲烷衍生物,在大气中寿命约47~80年。属于高温制冷剂。④氟里昂114(R114):R114在大气压力下蒸发温度为3.55℃。冷凝压力很低,冷凝温度达60℃时其饱和压力只有0.596MPa。所以适用于高温环境中,如冶金厂的吊车用空调机组。它的毒性及水在其中的溶解度与R12相近,与润滑油的溶解度和R22相似。R114是全卤化乙烷衍生物,在大气中的寿命长达210~320年。⑥氟里昂134a(R134a) C2H2F4(四氯乙烷):R134a的分子量102.3,在大气压力下的沸点是—26.25℃,凝固点—101℃,临界温度101.5℃,临界压力4.06MPa。R134a的热力性质与R12非常接近,对绝缘材料的腐蚀程度比R12还稳定,毒性级别与R12相同。但R134a难溶于油,因此采用R134a的制冷系统还需配用新型的润滑油。目前R134a已取代R12作为汽车空调中的制冷剂。R134a在大气中的寿命约8~11年。⑦氟里昂123(R123) CHCl2CF3(三氟二氯乙烷):R123的分子量152.93,大气下压力沸点为27.61℃,凝固点—107℃,临界温度183.79℃,临界压力3.676MPa。R123的热力性质与R11很相似,但对金属的腐蚀性比R11大,毒性级别与尚待确定。R123在大气中的寿命约1~4年。⑧R13 CF3Cl    R14 CF4:着两种物质都属于低温制冷剂,它们的沸点分别是—81.5℃和—128℃,性能稳定,微溶于水,不溶于油。
    三、混合制冷剂:如①氟里昂502(R502):R502是由质量百分比为48.8%的R22和51.2%的R115组成,属共沸制冷剂。与R22相比,压力稍高,在较低温度下制冷能力约大13%。在相同的蒸发温度和冷凝温度条件下压缩比较小,压缩后的排气温度较低。采用单级蒸汽压缩式制冷时,蒸发温度可低达—55℃。
 
常用的载冷剂:
    1.水:水可用作工作温度高于0℃的载冷剂。水的比热大,对流传热性能好,价格低廉。
    2.盐水,一般由氯化钙(CaCl2)或氯化钠(NaCl)配制而成的水溶液:其可用于工作温度低于0℃的载冷剂,盐水浓度越大,其密度也越大,流动阻力也增大;同时,浓度增大,其比热减小,输送一定冷量所需盐水溶液的流量将增加,造成泵消耗的功率增大。因此,配制盐水溶液时,只要使其浓度所对应的凝固温度不低于系统可能出现的最低温度即可,一般使凝固温度比制冷剂的蒸发温度低5~8℃。盐水溶液对金属还具有腐蚀性,尤其是略带酸性并与空气相接触的盐水溶液,其腐蚀性更强。为了降低盐水对金属的腐蚀作用,可在盐水溶液中加入一定量的防腐剂;
3.有机载冷剂,主要有乙二醇、丙二醇的水溶液。它们都是无色、无味、非电解性溶液。冰点都在0℃以下,对金属管道、容器无腐蚀作用。丙二醇是无毒的,可以与食品直接接触而不致污染。乙二醇略带毒性,但无危害,价格和粘度较丙二醇低
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