制冷与低温的热力学基础制冷与低温的热力学基础.ppt

第一章制冷与低温的热力学基础 第一节 制冷与低温原理的热工基础 第二节 制冷与低温工质 第三节 制冷技术与学科交叉 制冷剂与油溶解会使润滑油变稀，影响润滑作用，且油会被带入蒸发器中影响到传热效果。 若制冷剂与油不相溶解，可以从冷凝器或贮液器将油分离出来，避免油带入蒸发器中降低传热效果。 常温下氟利昂与矿物润滑油溶解关系可用经验公式判别 互溶(Z≤1/2) 部分溶解 (1/2≤Z≤2/3) 微量溶解(Z2/3) 5.与水的溶解性 “冰堵现象” 当温度降到0℃以下时，水结成冰而堵塞节流阀或毛细管的通道形成“冰堵”，致使制冷机不能正常工作。 6.泄漏性 氨有强烈臭气，靠嗅觉易判是否泄漏。易溶于水故不用肥皂水检漏，用酚酞试剂和试纸检漏 氟利昂无色无臭，卤素喷灯和电子检漏仪检漏 表1–10 水分在一些制冷剂中的溶解度（25℃） 0.08 143a 0.12 32 0.17 152a 0.08 123 na 600a 0.05 142b 0.15 23 0.06 502 0.11 134a 0.13 22 0.05 500 0.07 125 0.01 12 na 290 0.07 124 0.0098 11 溶解度 (质量%) 制冷剂 代 号 溶解度 (质量%) 制冷剂 代 号 溶解度 (质量%) 制冷剂 代 号 注：na表示没有找到可用的数据。 沸点-33.3℃，凝固点-77.9℃ 单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小 毒性较大，有一定的可燃性，安全分类为B2 氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味 氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤 氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量 以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小 系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸 氨液比重比矿物润滑油小，油沉积下部需定期放出 在氨制冷机中不用铜和铜合金材料(磷青铜除外) 1.2.4 常用制冷剂 1.无机物 氨 2.氟利昂 (1) R12（二氟二氯甲烷 CF2Cl2） 沸点-29.8℃，凝固点-158℃。 无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。 系统里应严格限制含水量，一般规定不得超过0.001% 常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶 不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过2%铝镁合金。 对天然橡胶和塑料有膨润作用。 (2) R134a（四氟乙烷 CH2FCF3） 毒性非常低，不可燃，安全。 与矿物润滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯类。 化学稳定性很好，溶水性比R12强得多，对系统干燥和清洁性要求更高，用与R12不同的干燥剂。 (3) R11（一氟三氯甲烷 CFCl3） 沸点23.8℃，凝固点-111℃。 毒性比R12更小，安全。 水在R11中的溶解能力与R12相接近。 对金属及矿物润滑油的作用关系也与R12大致相似。 与明火接触时，较R12更易分解出光气。 (4) R22（二氟一氯甲烷 CHF2Cl） 沸点-40.8℃，凝固点-160℃。 毒性比R12略大，无色无味，不燃不爆，安全。 属于HCFC类制冷剂，也要被限制和禁止使用。 对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与R12相似。 化学性质不如R12稳定，对有机物的膨润作用更强。 部分与矿物润滑油互溶。 溶水性稍大于R12，系统内应装设干燥器。 3.碳氢化合物 (1) R600a（异丁烷 i-C4H10） (2) R290（丙烷 C3H8） 沸点和凝固点比R600a低，蒸气压较高和容积制冷量比R600a大，其他制冷特性及安全特性均与R600a相似。 沸点-11.73℃，凝固点-160℃。 毒性非常低，在空气中可燃，应注意防火防爆。 与矿物润滑油能很好互溶，与其他物质的化学 相溶性很好，与水的溶解性很差。 4.混合制冷剂 (1) 共沸制冷剂 共沸制冷剂特点： 一定蒸发压力下蒸发时具有几乎不变的蒸发温度，而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低。 一定蒸发温度下，共沸制冷剂单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。 共沸制冷剂化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。 在全封闭和半封闭压缩机中，采用共沸制冷剂可使电机得到更好的冷却，电机绕组温升减小。 表1–11几种共沸制冷剂的组成和沸点 -48.8/-47.7 － -46.7 98.9 50.0/50.0 R125/143a R507 -9.8/3.5 18 -12.5 93.7 55.1/44.9 R31/114 R506 -29.8/-9.8 115 -30 103.5 78.0/22.0 R12/31 R505 -51.2/-38 17 -59.2 79.2 48.2/51.8 R32/115 R504 -82.2/-