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第二章 制冷技术 第一节 蒸气压缩式制冷原理 第二节 制冷工质 第二节 制冷工质 一、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 卡尔妨值?Cart Linde)用NH3作制冷剂。 1874年 拉乌尔菲た颂?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。 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和单位容积制冷量qv较大。 (3) 比功w和单位容积压缩功wv小,循环效率高。 蒸发压力≧大气压力 冷凝压力不要过高 冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大 (4) 等熵压缩终了温度t2不能太高,以免润滑条件恶化 或制冷剂自身在高温下分解。 (1) 粘度、密度尽量小。 (2) 导热系数大,可提高传热系数,减少传热面积。 制冷剂的要求 3.物理化学性质方面 4.其它 (1) 无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。 (2) 化学稳定性和热稳定性好。 (3) 对大气环境无破坏作用。 原料来源充足,制造工艺简单,价格便宜。 二、制冷剂命名 制冷剂按其化学组成主要有三类 无机物 氟里昂 碳氢化合物 字母揜敽退竺娴囊蛔槭只蜃帜? 表示制冷剂 根据制冷剂分子组成按一定规则编写 1.无机化合物 2.氟里昂和烷烃类 简写符号规定为R7( )( ) 括号中填入的数字是该无机物分子量的整数部分。 简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z) 数值为零时省去写,同分异构体则在其最后加小写英文字母以示区别。 正丁烷和异丁烷例外,用R600和R600a(或R601)表示 编写规则 制冷剂的简写符号 3.非共沸混合工质 简写符号为R4( )( ) 括号中的数字为该工质命名的先后顺序号,从00开始若构成非共沸混合工质的纯物质种类相同,但成分含量不同,则分别在最后加上大写英文字母以示区别 4.共沸混合工质 简写符号为R5( )( ) 括号中的数字为该工质命名的先后顺序号,从00开始 5.环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物 简写符号规定:环烷烃及环烷烃的卤代物用字母揜C斂罚聪┨傲聪┨穆贝镉米帜笓R1斂罚浜蟮氖峙判垂嬖蛴敕锇杭巴樘喾疟硎局械氖峙判垂嬖蛳嗤? 表1 制冷剂符号举例 R290 m=3,n=8,x=0 C3H8 丙烷 R170 m=2,n=6,x=0 C2H6 乙烷 R134a m=2,n=2,x=4 C2H2F4 四氟乙烷 R125 m=2,n=1,x=5 C2HF5 五氟乙烷 R123 m=2,n=1,x=3 C2HF3Cl2 三氟二氯乙烷 R50 m=1,n=4,x=0 CH4 甲烷 R32 m=1,n=2,x=2 CH2F2 二氟甲烷 R22 m=1,n=1,x=2 CHF2Cl 二氟一氯甲烷 R13B1 m=1,n=0,x=3,z=1 CF3Br 三氟一溴甲烷 R12 m=1,n=0,x=2 CF2Cl2 二氟二氯甲烷 R11 m=1,n=0,x=1 CFCl3 一氟三氯甲烷 简写符号 m、n、x、z值 分子式 化合物名称 为简单定性判别制冷剂对臭氧层的破坏能力 将氯氟烃类物质代号中的R改用字母CFC 氢氯氟烃类物质代号中的R改用字母HCFC 氢氟烃类物质代号中的R改用字母HFC 碳氢化合物代号中的R改用字母HC,数字编号不变 三、制冷剂的物理化学性质及其应用 1.安全性 (1) 毒性 虽然一些氟里昂制冷剂其毒性都较低,但在高温或火焰作用下会分解出极毒的光气。 表2 制冷剂的毒性指标给出常用制冷剂TLVs或AEL值 1 717 1000 143a 1000 32 1000 718 1000 152a 10 123 1000 600a 1000 142b 1000 23 1000 502 1000 134a 1000 22 1000 500 1000 125 1000 12 1000
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