制冷剂压焓图.ppt

第一章 制冷基本原理 §1-4 制冷剂与压焓图 一、制冷剂的作用： 制冷剂是制冷系统完成制冷循环所必需的工作介质。制冷剂在制冷系统中不断的与外界发生热交换。 制冷剂借助压缩机的做功，将被冷却对象的热量连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。 制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化，在冷凝器中是高压常温下凝结，因此只有在工作温度范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。 制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化，没有化学变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期循环使用。 二、常用制冷剂分类和命名 1.无机物化合物 2.饱和碳氢化合物 3.不饱和碳氢化合物 4.氟里昂 5.共沸溶液 6.非共沸溶液 7.有机化合物 8.环状有机化合物 1.无机物化合物类 主要有:氨、空气、水、co2等。 代号由字母R7××组成，如：氨（NH3）--R717 , 水-- R718，空气--R729。它们是较早采用的天然制冷剂。 3.不饱和碳氢化合物类 它们的命名是在R后面先写“1”主要有：乙烯: R1150， 丙烯: R1270。 5.共沸溶液类（混合制冷剂） 由两种以上互溶的单组分制冷剂组成，在常温下按一定比例混合而成。命名是R500序号中编号，例如：R502是R22和R115按48.8/51.2混合。 特点：在一定压力下具有恒定沸点，和单组制冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是，在相同工作条件下，①蒸发温度变低，②制冷量增大，③化学稳定性好，④压缩机排气温度降低，它可使封闭压缩机电机得到更好的冷却，改善提高制冷循环性能。 6.非共沸溶液类（混合制冷剂） 由两种以上沸点相差较大的，相互不形成共沸的单组分制冷剂溶液组成。其溶液在加热时，虽然在相同蒸发压力下，易挥发的蒸发比例大，难挥发的蒸发比例小。使得整个蒸发过程中温度在变化。所以相变过程是不等温的。能使制冷循环获得更低蒸发温度，可增大制冷量。 例如： R407C 由（R32/R125/ R134a）组成 ； R410a 由(R32/R125)组成的混合物 。 7.有机化合物类 主要是有机氧化物、有机硫化物、有机氮化物。命名是R600序号中编写，6后面的1代表氧化物、2硫化物、3氮化物。如：乙醚 C2H5OC2H5–R610； 甲胺 CH3NH2 –R630。 ⑵按工作温度压力分： 在一个大气压下，环温30℃下的冷凝压力分为： 1. 高温低压制冷剂，沸点在0℃以上，冷凝压力小于0.3MPa的制冷剂，包括R11、R21、R114。 2.中温中压制冷剂，标准沸点在-60℃~0℃范围内，压力在03MPa~2MPa范围内的制冷，包括R717、R12、R22、R502等。 3.低温高压制冷剂，标准沸点低于-60℃，冷凝压力高于2MPa的制冷剂，包括R13、R14、R503。 三、制冷剂的环保问题 臭氧层破坏和温室效应是当今全球性的环境问题，它对人类健康和人类赖以生存的生态环境造成了巨大的有害影响。 大气的总臭氧层包括平流层和对流层 它们对人类的影响不同，离地面10公里以上的臭氧约占总臭氧80%，能吸收大部分太阳紫外线辐射，此层臭氧常称为臭氧层，平流层臭氧减少是造成南极臭氧空洞与全球臭氧量减少的主要原因。 近地面10公里以内的对流层臭氧约占总臭氧15%，对流层臭氧增加,会增强温室效应。 3.1 臭氧层被破坏的危害 1.会影响人类的健康。 臭氧层被破坏后，其吸收紫外线的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会大大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有10万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭氧层的臭氧每损耗1％，皮肤癌的发病率就会增加 2％。另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、角膜肿瘤等。 2. 会影响农作物的生产。 实验表明，过量的紫外线辐射会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积，从而影响作物的产量同时，过量紫外线辐射还会影响到部分农作物种子的质量，使农作物更易受杂草和病虫害的损害。一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少25％，大豆将会减产20％－25％。 3.2 哪些气体可以破坏臭氧层？ 臭氧层在氯原子，氟原子和溴原子附近会被毁坏。这些元素含在很稳定的氟氯烃(如氟里昂)中。这些气体分子升到平流层，在紫外线照射之后，分解成各种单元素气体，破坏臭氧。这些气体比空气重，最终会降落到地球表面，和有机物质反应之后被吸收。但是在平流层已经破坏了很多臭氧。氯气破坏性最大，可以破坏它十万倍的臭氧。 1973年，美国化学家马里奥·莫利纳首次提出氟里昂对臭氧层有影响。氟里昂是一种氟