第2章制冷剂和载冷剂技巧.doc

第2章 制冷剂和载冷剂 制冷剂又称制冷工质，它是在制冷系统中完成制冷循环的工作介质。制冷剂在蒸发器内气化吸收被冷却介质的热量而制冷，又在高温下把热量放给周围介质，重新成为液态制冷剂，不断进行制冷循环。蒸气压缩式制冷装置是利用制冷剂的集态变化来达到制冷的目的，因此，制冷剂的性能直接影响制冷循环的技术经济指标。 2 . 1 制冷剂 制冷剂的种类有几十种，但在工业上常用的不过10余种。 2 . 1 . 1 对制冷剂的要求 1. 对制冷剂的要求 （1）用常温的水或空气做冷却介质时，制冷剂相应的冷凝压力不太高，以减少制冷装置的承受能力。在工作温度范围内其相应的蒸发压力不低于大气压力，避免制冷系统的低压部分出现负压，防止空气渗入系统。同时，冷凝压力和蒸发压力之比不要过大，以免压缩终了的温度过高、压缩机的容积效率过低。 （2）通常要求制冷剂的单位容积制冷量要大，这样可以缩小压缩机的尺寸。 （3）由于在临界温度以上，无论加多大的压力都不能使制冷剂液化，因此，制冷剂的临界温度要高，便于用常温的冷却介质进行冷凝。凝固温度要低，以获得较低的蒸发温度。便于用一般的冷却水或空气进行冷凝。压缩终了温度不要太高，以免压缩机的润滑条件恶化。 （4）制冷剂的粘度和密度应尽可能小，以减少制冷剂在系统中的阻力。 （5）导热系数要大，可以提高热交换设备的传热系数，减少传热面积，使热交换器耗用的金属材料减少。 （6）对制冷装置所用的材料无腐蚀性，与润滑油不起化学作用；高温下不分解，热稳定性好。 （7）对人体无害，无燃烧和爆炸危险，使用安全。 （8）易于取得，价格便宜。 （9）对大气臭氧层没有破坏作用。 （10）对全球气候变暖影响程度小 完全满足上述所有要求的制冷剂是很难寻觅的，各种制冷剂总是在某些方面有其长处， 而在另一些方面又有其不足。并且使用要求、运行条件和机器种类及容量不同，对于制冷剂性质要求的考虑侧重面也就不同，所以应该按照主要条件来选择相应的制冷剂。目前所采用的制冷剂都存在一些缺点，因此在选用制冷剂时，应根据实际情况，主要条件符合即可选用。 2. 制冷剂的安全及环境特性指标 1.TLV-TWA一低限值的时间加权平均值,即一个标准工作日8h,一周40h的时间加权平均浓度，在此条件下所有工人日复一日地工作，无不良影响。 2. LFL--燃烧低限，在指定的实验条件下，能够在制冷剂和空气组成的均匀混合物中传播火焰的制冷剂最小浓度(％),LFL越小，表明其可燃性越高。 3 破坏臭氧(03) 潜值ODP(Ozone Depletion Potential)的大小表示该制冷剂破坏大气03分子潜能的程度，即对大气03层破坏的大小。其数值是以R11的值作为基准值1.0，经计算模化而得。 4 全球变暖潜值GWP(Global Waring Potential)，GWP是衡量制冷剂对全球气候变暖影响程度大小的指标值。以往其大小常使用以R1l的值作为基准值1.0时，计算出的数值，为示区别一般写成为HGWP；近年来都将作用100年的C02作为基准，并将C02的GWP=1.0，从而计算出各种制冷剂的GWP值。 5 大气寿命是指制冷剂排放到大气中，一直到分解前的时间，也就是制冷剂在大气中存留的时间。制冷剂寿命长，说明其潜在的破坏作用大。 常见的一些制冷剂的安全及环境特性指标见表2.1。 表2.1 制冷机的安全、环境特性 制冷剂 TLV-TWA（x10-6） LFL(%) 毒性 大气寿命(a) ODP GWP R11 1000 无 Al 50±5 1.000 4600 R12 1000 无 Al 102 0.82 10600 R22 1000 无 Al 13.3 0.055 1700 R113 1000 无 Al 85 0.800 5000 R114 1000 无 Al 300 1.000 9300 R115 1000 无 Al 1700 0.600 9300 R123 50 无 Bl 1.4 0.020 93 R124 1000 无 Al 5.9 0.022 480 R141b 1000 无 9.4 0.11 630 R134a 1000 无 Al 14.6 0.000 1300 R142b 5.8 19.5 0.065 2000 R143a 1000 7.1 A2 48.3 0.000 3800 R152a 1000 3.1 A2 1.5 0.000 140 R245ca 7.1 6.6 0.000 560 R290 2500 无 A3 0.000 11 R404A 1000 无 Al／A1 0.000 3260 R407C 1000 无 Al／A