二氧化碳在冷库制冷系统的应用 .pdfVIP

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CO

2在冷库制冷系统的应用

辽宁石油化工大学汤玉鹏

一、CO2作为制冷剂的发展历史

在19世纪末至20世纪30年代前,CO(R744),氨(R717),

2

SO(R764),氯甲烷(R40)等曾被广泛应用。

2

1850年,最初是由美国人AlexanderTwining提出在蒸汽压缩系

统中采用CO2作为制冷剂,并获英国专利[1]。

1867年,ThaddeusSCLowe首次成功使用CO2应用于商业机,获

得了英国专利。于1869年制造了一台制冰机。

1882年,CarlvonLinde为德国埃森的FKrupp公司设计和开发了采

用CO2

作为工质的制冷机。

1884年,WRaydt设计的CO2压缩制冰系统获得了英国15475号专

利。澳大利亚的JHarrison设计了一台用于制冷的CO2装置获得了英国

1890号专利。

1886年,德国人FranzWindhausen设计的CO2压缩机获得了英

国专利。英国的JEHal公司收购了该专利,将其改进后于1890年开始投

入生产。

19世纪90年代美国开始将CO2应用于制冷。

1897年KroeschelBros锅炉公司在芝加哥成立了分公司,生产CO2

压缩机。

1919年前后,CO2制冷压缩机才被广泛应用在舒适性空调中。

1920年,在教堂的空调系统中得到应用。

1925年,干冰循环用于空气调节。

1927年,在办公室的空调系统中得到使用。

1930年,在住宅的空调系统中得到使用,后来又被用于各种商业建筑和

公共设施的空调制冷系统。

CO2制冷曾经达到很辉煌的程度。据统计,1900年全世界范围内的356

艘船舶中,37%用空气循环制冷机,37%用氨吸收式制冷机,25%使用CO2蒸

气压缩式制冷机。发展到1930年,80%的船舶采用CO2制冷机,其余的20%

则用氨制冷机。由于当时的技术水平比较差C,O2较低的临界温度3(1.1℃)和

较高的临界压力(7.37MPa),使得CO2系统的效率较低。加上其冷凝器的冷

却介质多采用温度较低的地下水或海水,基本属于亚临界循环。当水温较高时(如

热带海洋上行驶的轮船其冷却水的温度可接近30℃),其制冷效率会更加下降。

所以CO2制冷技术并没有进一步开发运用于汽车空调、热泵等。

1931年,以R12为代表的CFCs制冷剂一经开发,便以其无毒、不可

燃、

不爆炸、无刺激性、适中的压力和较高的制冷效率,很快取代了CO2在安全

制冷剂方面的位置,CO2逐渐不再被作为制冷剂使用。

CO2制冷剂的再受重视

由于CFCs对于臭氧层和大气变暖的不利影响,保护环境,实现CFCs替代成

为全世界共同关注的问题。从1985年的《保护臭氧层的维也纳公约》到1987

年的《蒙特利尔议定书》,以及1990年伦敦会议和1992年哥本哈根会议对蒙特

利尔议定书的修正,世界范围内的CFCs替代进程在不断加快。1991年6月,我

国在修改的《蒙特利尔议定书》上签字,成为缔约国之一。1992年5~7月编制了

“中国消耗臭氧层物逐步淘汰国家方案”,并于1993年1月经国务院批准。这样按

国家方案,逐步淘汰消耗臭氧层物

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