制冷原理与装置-制冷剂与载冷剂选编.ppt

第二章 制冷剂、载冷剂与润滑油 学习要点： 1、掌握制冷剂的选用原则及命名方法； 2、掌握几种常用制冷剂的性能参数及安全等级； 3、掌握载冷剂的选用原则及常用载冷剂的性能； 4、掌握制冷机润滑油的分类、特性及选用原则。 ; 第一节 制冷剂概述 一、制冷剂的发展、应用与选用原则 乙醚是最早使用的制冷剂。它易燃、易爆，标准蒸发温度(沸点)为34.5℃。查尔斯·泰勒(Charles Tellier)采用二甲基乙醚 作制冷剂，其沸点为-23.6℃，蒸发压力也比乙醚高得多。 1866年，威德豪森(Windhausen)提出使用CO2作制冷剂。 1870年，卡特·林德(CartLinde)对使用NH3作制冷剂作出了贡献，从此大型制冷机中 广泛采用NH3为制冷剂。 1874年，拉乌尔·皮克特(RaulPictel)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沸点为-10℃，毒性大，它作为重要的制冷剂曾有60年之久的历史，后逐渐被淘汰。 CO2的特点是在使用温度范围内压力特别高(例如，常温下冷凝压力高达8MPa。 1929~1930年间汤姆斯·米杰里(Thomes Midgley) 首先提出将氟利昂作为制冷剂用。 ;1974年美国加利福尼亚大学的莫利纳（M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland)教授首指出卤代烃中的氯原子会破坏大气臭氧层。 1995年的诺贝尔化学奖授予了这两位教授以表彰他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解研究方面作出的杰出贡献。 1987年联合国环保组织在加拿大的蒙特利尔市召开会议，36个国家和10个国际组织共同签署了《关于消耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，国际上正式规定了逐步削减CFCs生产与消费的日程表。;1992年我国政府正式宣布加入修订后的《蒙特利尔议定书》。 1993年批准了《中国消耗大气臭氧层物质逐步淘汰国家方案》。 (1)对CFCs，包括R1l、R12、Rl13、R1l4、Rl15等氯氟烃物质： 1)对发达国家，规定从1996年1月1日起完全停止生产与消费。 2)对发展中国家(CFCs人均消耗量小于0．3kg)，最后停用的日期是2010年。 (2)对HCFCs，包括R22、Rl42b、Rl23等： 1)对发达国家，从1996年起冻结生产量，2004年开始削减，至2020年完全停用。 2)对发展中国家，从2016年开始冻结生产量，2040年完全停用。;对制冷剂的要求: 1、临界温度高，在常温下能液化。 2、适用的饱和压力 ，冷凝压力不宜过高，蒸发压力最好不低于大气压力。 3、汽化潜热大，以减少系统中的制冷剂循环量。 4、气体比容要小，以减少压缩机的几何尺寸。 5、导热系数大，以提高换热器的传热系数。 6、绝热指数小，以减少压缩机功耗和降低排气温度。 7、粘度、密度小，以减小流动阻力。 8、液体比热小，以减小节流损失。 9、循环的热力学完善度尽可能大。 10、化学稳定性好 ，不与金属发生作用，不与润滑油起化学反应，高温下不分解。 11、不燃烧，不爆炸，无毒，对人体无害。 12、对大气环境没有破坏作用（臭氧层、温室） 13、便宜易得。;二、制冷剂的命名 1. 无机化合物:无机化合物的简写符号规定为R7（）。括号代表一组数字，这组数字是该无机物分子量的整数部分。 例如： 分子量的整数部分分别为17,18,44 符号表示为: R717, R718, R744 2. 氟利昂及烷烃类: 烷烃类化合物的分子通式为 卤代烃的分子通式为 , 它们的简写符号规定为 R(m-1)(n+1)(x)B(z) ， 每个括号是一个数字，该数字数值为零时省去写,如： 二氟二氯甲烷 （R12)、四氟乙烷 (R134a) 、 二氟一氯甲烷 （R22)、一氟三氯甲烷 (R11)等。 ;3.非共沸制冷剂的简写符号为R4( )，如：R400,R401,等。 4.共沸制冷剂的简写符号为R5( ),如： R500,R501,等。 5. 环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物其简写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RC‘’开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头，其后的数字排写规则与氟利昂及烷烃类符号表示中的数字排写规则相同。 6.有机氧化物、脂肪族胺，他们用R6开头，其后的数字是任选的。例如，乙醚为R610，甲酸甲酯为R611，甲胺为R630，乙胺