制冷原理与设备课件3.1、3.2.ppt

3.1 制冷剂概述 Department of Power Engineering 3.2 制冷剂的选择及使用注意事项 Department of Power Engineering Department of Power Engineering 第一篇 基础篇 模块三 制冷剂与载冷剂（1） 3.1 制冷剂概述 3.1.1 制冷剂的发展与应用 制冷剂（Refrigerant）又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，即制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。 多数制冷剂在大气压力和环境温度下呈气态。 以德国及北欧一些国家为代表，主要采用天然工质为替代物。 美、日为代表，支持开发氢氟烃（HFCs）类替代物 制冷剂替代步伐刻不容缓 氟利昂类制冷剂 CFCs（氯氟烃）：在卤代烃制冷剂中，R11、R12、R13、R113、R114等都是全卤代烃，即在它们的分子中只有氯、氟、碳原子。 HCFCs（氢氯氟烃）：如果分子中除了氯、氟、碳原子外，还有氢原子，比如R22。 HFCs（氢氟烃）：如果分子中没有氯原子，而有氢原子、氟原子和碳原子，比如R134a。 R22 分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2 编号 同分异构体 溴原子数，为0，B可省略 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz 举例 二氟一氯甲烷(CHClF2) 二氟二氯甲烷(CCl2F2) R12 1、卤代烃 3.1.2 制冷剂分类与命名 表3-1 氟利昂制冷剂 2、饱和碳氢化合物(烷烃) 不饱和碳氢化合物和卤代烯 R50 R170 R1150 R1270 编号 甲烷、乙烷、丙烷与氟利昂编号方法相同 举例 甲烷(CH4) 乙烷 (C2H6) R1+氟利昂编号方法 编号 举例 乙烯 (C2H4) 丙烯 (C3H6) 烷烃类 烯烃类 表3-2 饱和碳氢化合物制冷剂 3、环状有机化合物 编号 RC+氟利昂编号方法 RC318 RC316 举例 八氟环丁烷 二氯六氟环丁烷 4、共沸(液体)制冷剂 = R152a/R12(26.2/73.8) = R22/R115 (48.8/51.2) 质量百分比 组成 由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成，在一 定压力下平衡的液相和气相组分相同，且保持恒定的沸点。 编号 R5XX 举例 R500 R502 已经商品化的共沸混合物，依应用先后在500序号中顺次地规定其识别编号。 表3-4 共沸混合制冷剂 5、非共沸(液体)制冷剂 组成 由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成。在一 定压力下平衡的液相和气相的成分不同，且沸点不恒定。 编号 R4XX 举例 R407C R404A 已经商品化的非共沸混合物，依应用先后在400序号中顺次地规定其识别编号。 R32/R125/R134a(23:25:52(%)) R125/R143a/R134a(44:52:4(%)) 6、无机化合物 R717 R744 R718 R7XX 无机化合物的分子量 编号 氨 二氧化碳 水 举例 表3-5 制冷剂的分类 3.2 制冷剂的选择及使用注意事项 3.2.1 制冷剂的选择 合理选择制冷剂是一个很重要的问题。通常对制冷剂的性能要求从热力学方面、物理化学方面、安全性方面、全球环境影响方面和经济性方面等加以考虑。 1、热力学方面的要求 1) 沸点要求低 2) 临界温度要高、凝固温度要低 3) 蒸发压力和冷凝压力适中， (Pk/Po)小 4) 汽化潜热大 5) 对于大中型制冷系统，qv尽可能地大 6) 等熵指数应高一些 7) 对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂 2、物理化学方面的要求： 1）粘度尽可能小 2）热导率要求高 3）纯度高 4）热化学稳定性好 5）良好的电绝缘性 3、安全性方面的要求： 1）在工作温度范围内不燃烧、不爆炸 2）无毒或低毒，相对安全性好 3）易检漏 4）对人体、食品和环境无害 4、经济性方面的要求 制冷剂的生产工艺简单，价廉、易得。 4．全球环境影响方面的要求 1）存在于大气层中的寿命要低。 2）对臭氧层潜在破坏效应ODP（Ozone Depletion Potential）要小。（以R11为标准，其ODP=1） 3）全球温室潜在效应GWP（Global Warming Potential）要低。（以CO2为标准，其GWP=1） 4）无光雾反应，对大气、水源及土壤等影响要少。 大量的事实表明，许多人工合成的物质，尽管从一开始看对人类是有益的，但随着该物质的大量和长期的使用，就逐步显现出对生