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1、制冷剂、传热学基础知识及在空调中的应用第一部分:制冷剂基础知识一、常用制冷剂的一般要求选作制冷剂的物质一般应满足下列要求:1具有优良的热力学特性;2具有优良的热物理性能(较低的粘度,高的导热系数,大的气化潜热);3具有良好的化学稳定性;4与润滑油有良好的兼容性;5无毒性,不可燃、不可爆,无腐蚀性;6有良好的电器绝缘性;7经济性二、常用制冷剂的分类几种分类方法:1无机化合物和有机化合物;2单一工质和混合工质;3NRSC按照安全性分为三类;4NBFU按照毒性分为六类;5按常压下的沸点分为高温制冷剂、中温制冷剂和低温制冷剂三、制冷剂编号(ASHRAE)
2、1对于卤代姪类物质:RXXXX其中:1:C-1;2:H+1;3:F;4:a,b,c...以区分同分异构体例如:R12,R22,R125,R134a,R290CFC(氯氟疑),HCFC(氢氯氟桂),HC(碳氢),HFC(氢氟桂),FC(氟疑)2对于非共沸混合工质:R4XXXR407C:R32/R125/R134a23/25/52wt%7.1KR410A:R32/R12550/50wt%0.04KR417A:R125/R134a/R60046.5/50/3.5wt%5.1K3共沸混合工质:R5XXR500:R12/R152a73.8/26.2wt%R
3、502:R22/R11548.8/51.2wt%R503:R23/R1340.1/59.9wt%4无机化合物制冷剂:R7XXXR717:NH3,R718:H2O,R729:air,R744:C02,R744a:N2O四、制冷剂的替代制冷剂对环境的影响:1对臭氧层的破坏;2温室效应(直接温室效应,间接温室效应)。R12的替代工质:R134a,R290,R600a,R22/R152aR22的替代工质:R407C,R410A,R417A,CO2R407C特性:1与R22相比,循环特性比较接近;2单位容积制冷量、蒸发压力、冷凝压力、排气温度等综合的热力学
4、性能与R22接近;3换热系数比R22低10%左右;4压缩机润滑油需采用聚酯油(PolyolEsterOil);5冷媒充灌量适当减小,毛细管适当加长;6换热器小管子排列如能使两种传热介质改为逆流,则能充分发挥非共沸工质在蒸发器或冷凝器屮具有温度滑移的优势,可以降低传热温差提高系统的经济性;7向系统充注时必须采用液相充注;8系统中的工质少量泄漏及再补充后,系统中工质的成分略有变化,但对系统性能的影响较小。R410A特性:1总体来讲,热物理性能比R22优越;2冷凝压力比R22高约50%;3单位容积制冷量比R22增加约50%;4,在相同的测试条件下,冷凝
5、换热系数高于R22约2・6%,压力损失低约20-40%;5蒸发换热系数比R22高约20-30%;6使用R410A的系统比R22的系统更加紧凑。五、制冷剂的罐装R12口色R22绿色R134a天蓝色R407C中棕色R410A玫瑰红第二部分:传热学基础知识及在空调中的应用、传热的三种基本方式1、导热:物体个部分之间不发生相对位移时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。Qi"]2、对流:流体个部分Z间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。根据引起流动的原因而论,可分为自然对流和强制对流换热。口然对流是由于流体冷热各部
6、分的密度不同而引起的流动换热。强制对流指由于水泵、风机或其他压差作用造成的流动换热。3、热辐射是由于因为热的原因而通过电磁波传递能量的过程和方式。二、传热过程和传热量flf2传热过程是指热量由高温物休传递到低温物休的过程,它可以是导热、对流换热合热辐射中的一种或混合。Q=l/(F・k)其屮:Q:传递的热量[W];F:传热面积[n?J;K:传热系数[W/m制冷剂——>铜管内壁:对流换热铜管内壁——>铜管外壁及翅片:导热铜管外壁及翅片——>大气:对流换热高温制冷剂以过热蒸气状态进入冷凝器,在管内发生降温及冷凝过程,从冷凝器入口到第一个液滴产生前,是一
7、个温度不断降低的过程;从第一个液滴产生到最后一个气泡消失,是一个温度不变的过程(假定冷凝过程屮压力不变),在此过程中,制冷剂屮含液量不断上升,C];ti:高温物体的温度[C];t2:低温物体的温度[C]三、传热强化的方法通常可供选择的强化换热的手段:1采用扩展表而以增大换热而积;2增大冷热物体间的温差;3采用高导热系数的材料;4提高流休流速以减低层流底层;5增加流体的扰动或使流体旋转以破坏层流底层;6采用机械震动,声波或超声波产牛气流脉动及施加电磁场等。1冷凝器小的传热过程:高温制冷剂向大气散热1)2)3)四、发生在空调系统中的主要传热过程含气量
8、不断下降;从最后一个气泡消失到冷凝器!l
9、U,是一个降温过程。2蒸发器中的传热过程:低温制冷剂从大气吸热1)大气——>铜管外琏及翅片:对