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对制冷剂性质的一般要求及制冷剂的种类

2017/08/27  浏览次数:

  制冷剂是制冷装罝进行制冷循环的工作物质,所以简称工质。在蒸汽压缩式制冷装s中,液休制冷剂在低温低压下从被冷却物体中吸收热s而汽化,从而使被冷却物体得到冷却而实现制冷,然后又在高温下把热S传给周围介质而冷凝,如此不断循环,进行制冷,制冷装罝是利用制冷剂的状态变化来达到制冷的目的。在制冷系统中如果没有制冷剂,制冷装罝就无法实现制冷。制冷剂的性能直接影响制冷循环的技术经济指标。为了根据制冷装罝的特点合理地选择制冷剂,并使制冷装置正常操作管理和安全运行,了解制冷剂的性能是十分必要的。
 
  自然界中存在笤无数物质,但是并不是所有物质都可作为制冷剂。从理论上分析,作为制冷剂的物质在热力学、物理化学、疰理以及经济等方面应该具备下面的一些条件或要求.
 
  1、在蒸发器和冷凝器内制冷剂的压力要适中。即要求在蒸发器内制冷剂的压力最好和大气压力相近并稍高于大气压力"因为当蒸发器中制冷剂的压力低于大气压力时,外部的空气会从不严密处漏入系统中,这样漏入的空气不但会降低制冷装置的制冷能力,而且由于空气中有水蒸汽,这些水蒸汽进入?利昂制冷系统后,对设备和管路还会产生腐蚀>同时在低温部分的节流孔口处还可能发生“冰塞”现象。
 
  在冷凝器中制冷剂的压力不应过高,一般不超过1*2?"ldMPa,这样能戚少制冷设备承受的压力,同时可降低对冷凝器严密性的要求,从而减少金屈消耗a和降低制冷剂渗漏的可能性。如果压力过高,不仅制冷剂有向外渗漏的可能,而且还会增加循环中功的消耗。冷凝温度是根据冷却介质的温度和冷凝器的构造来确定的。表彳-1列出了几种常用的制冷剂的饱和蒸汽压力和温度。
 
  2、单位容积制冷量q,要大。对于一台压缩机,在一定的工况下,如果所用的制冷剂的单位容积制冷,大则其制冷里也就大。而要求产生同样的制冷暈时,若制冷剂的9 ?大,其循环制冷剂S就少,从而可以减小压缩机和系统的尺寸。显然对于大、中型的往复式压缩机,制冷剂的单位容积制冷越大越好。但是对于离心式压缩机和小型往复式压缩机要求则恰恰相反,否则,由于制冷剂的太大而导致压缩机尺寸太小》这样就会给制造带来困难。(福州空调维修
 
  应该说明,同一种制冷剂在不同的葙发温度和冷凝温度(或节流前的温度)下,其单位容积制冷量是不相同的丨而不同的制冷剂即使在相同的温度牵件下其单位容积制冷量也各不相同。表4-2,表4-3及表4-4分别列入了抿利昂12、尨利昂22和氨的单位容积制冷燈例如当冷凝温度(即节流前的温度〉<1=251,茲发温度<|)=-151;时,它们各自的单位容积制冷S分别为》氨?,=2214,4kJ/ma,以利昂22j, =2156.2k】/maSK利昂127, = 133f3.6ld/m3?如采以该工况下氨的为1,则它们9 ?的比值依次是1 >0.975~0.603,这样若将氨制冷压缩机改用鉉利昂22或S利昂12为制冷剂时,其制冷里大致分别会减少2.5%和39,7%。
 
  3、临界温度要高,孩固温度耍低。任何气体的S度如果高于《临界温度,则不管压力多大都不能使它成为液体。显然蒎汽压缩式制冷拓'环只能在临界温度以下工作。制冷剂的临界温度越高就可能用一般冷却介质使制it剂在压力不太高的情况下冷凝。一般来说,制冷循环越接近临界温度,节流所引起的损失就越大,制冷系数就越小。所以希望制冷剂的临界温度要髙。表4-5列出几种常用制冷剂的临界温度等有关数值。
 
  制冷剂的凝固温度要低,以便于制取比较低的蒸发温度》否则制冷剂无法在低温下工作,几种常用制冷剂的凝固温度也可见表4 - 5 .
 
  4、粘度和重度(密度)尽可能小。这样制冷剂在制冷装置中流动的阻力可以小
 
  5、制冷剂的导热系效和放热系数要高。这样可以提高蒸发器、冷凝器等热交换设备的传热效率或减少传热面积?不管是液体还是汽体,狨利昂的导热系数比氨小。
 
  6、与润滑油的溶解性。制冷剂与润滑油是否溶解的性质各有利弊。制冷剂能溶解于润滑油,其优点是润滑油能与制冷剂一起渗透到压缩的机各个部件,为机件润沿创造良好的条件》蒸发器和冷凝器的传热面上不会形成阻碍传热的润滑油层。它的缺点是从压縮机中带出的油里多》在蒸发器中产生的泡沫多、影响传热,并会引起蒸发温度升高,使润滑油的粘度降低。不溶于或微溶于润滑油的制冷剂,其优点是从压缩机带出的油量少I在蒸发器中蒸发温度比较稳定。它的缺点是在蒸发器和冷凝器的传热面上会形成很难淸除的油层,影响传热.
 
  7、具有一定的吸水性。这样当制冷系统中渗入少置水分时不致在低温下产生“冰塞”现象而影响装置的正常运行。水基本上不溶于氟利昂中而极易溶解于氨。
 
  8、应具有化学稳定性。不燃烧、不埋炸,在高温下不分解。
 
  9、对金属不产生腐蚀作用。
 
  10、应不损害人身健康,无奥及刺激作用。
 
  11、易于取得,价格便宜。
 
  上述是从理论上对制冷剂提出的要求,目前所采用的各种制冷剂都有一些块点,在选择制冷剂时应全面考虑上述各方面的因素,根据制冷装罝的结构,用途和工作条件等来选用比较合适的制冷剂。
 
  目前能够用作制冷剂的物质可以有几十种,按照它们在常温下的冷凝压力尸i和正常蒸发温度(在一个标准大气压时的蒸发温度)<S的高低,制冷剂一般分成三大类。
 
  1、低压高温制冷剂
 
  冷凝压力Pk为0?2?0.3MPa,正常蒸发温度h>0 t:。如氣利昂11、氟利昂21等,它们适用于空气调节系统用的离心式压缩机。
 
  2、中压中S制冷剂
 
  冷凝压力Pk为1.5?2MPa,正常蒸发温度 <,小于0 t;大于-70tJ,如*利昂12、*利昂22和氨等。这类制冷剂应用最广泛,它们适用于普通单级压缩和两级压缩的活塞式制冷压缩机的空调系统及-701以上的制冷装置。
 
  3、高压低温制冷剂
 
  冷凝压力Pk为2~3MP,正常蒸发温度ts<-70℃。如狨利氣13,佛利昂23等,它们适用于复迭式制冷装置的低温部分或_ 70t;以下的低温装贾。

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