空调用制冷技术-第二章 制冷剂及载冷剂.ppt

《空调用制冷技术-第二章 制冷剂及载冷剂.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第2章制冷剂及载冷剂2.1制冷剂的基本知识2.1.1制冷剂的作用及发展历史制冷剂的作用只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。制冷剂的发展历史(三个阶段）从历史上看,制冷剂的发展经历了三个阶段。第一阶段是十九世纪的早期制冷剂;第二阶段是二十世纪的ＣＦＣ与ＨＣＦＣ类制冷剂;第三阶段是二十一世纪的绿色环保制冷剂。第一阶段——早期的天然制冷剂(1830-1930)乙醚作为最早使用的制冷剂。1834年,JacobPerkins第一次开发了蒸气压缩制冷循环,并获得了专利。所设计的蒸气压缩制冷设备中使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂。（易爆炸）184

2、4年，戈里提出了用空气作为制冷剂，发明了空气制冷机；1866年，Windhause提出用CO2作制冷剂;1870年，CartLinde推广了NH3作为制冷剂的使用;1874年，RaulPictel采用SO2作为制冷剂（沸点－10，使用60年之久，）几乎早期的制冷剂,多数是可燃的或有毒的,或两者兼而有之,而且有些还有很强的反应性。事故经常发生。第二阶段——卤代烃（氟利昂）制冷剂(1930-1990ｓ)1930年，TomesMidgley首先提出用氟利昂作制冷剂。Ｍｉｄｇｌｅｙ发表的第一份关于氟化制冷剂的文献中,说明了如何根据所要求的沸点,将碳氢化合物氟化或氯化

3、,并说明了化合物成分对可燃性和毒性的影响。Ｒ12的商业化开始于1931年；随后，1932年，R11也被商业化；1950年代共沸制冷剂和1960年代非共沸制冷剂应用由此，氟利昂制冷剂迅速推广，逐渐替代了大部分早期制冷剂。第三阶段—ＨＦＣｓ和环保天然制冷剂(1990ｓ—)1974年，美国环境科学家提出氟利昂中的氯原子会破坏大气臭氧层。国际上,为了应对环保要求的挑战,开始寻找、开发绿色环保制冷剂：CO2，NH3，H2O,空气，混合工质等.2.1.2对制冷剂的要求制冷效率1.热力学性质方面（1）蒸发压力和冷凝压力适中工作温度范围内有合适的压力和压力比。蒸发压力≥大

4、气压力冷凝压力不要过高≤1.2～1.5MP冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大（2）单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大。（3）临界温度要高（4）凝固温度要低（5）比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率高。（6）等熵压缩终了温度t2不能太高，以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。2.物理化学性质（1）可溶性——无限、有限溶于润滑油（2）导热系数要高——减少传热温差（3）密度、粘度要小——降低压缩机功耗（4）对金属和其他材料无腐蚀和侵蚀作用（5）高温下不分解，不燃烧，不爆炸。3.其它性质毒性1～6级，每一级又分A、B量级，A>B廉价、易取制冷剂的物理化学性质1

5、.安全性（1）毒性虽然一些氟里昂制冷剂其毒性都较低，但在高温或火焰作用下会分解出极毒的光气。表2–7制冷剂的毒性指标给出常用制冷剂TLVs或AEL值制冷剂代号TLVs或AELppm·hr制冷剂代号TLVs或AELppm·hr制冷剂代号TLVs或AELppm·hrR111000R124500R2901000R121000R1251000R5001000R221000R134a1000R5021000R231000R142b1000R600a1000R321000R143a1000R7171R12310R152a1000R7181000(2)燃烧性和爆炸性在空气

6、中发生燃烧或爆炸的体积百分比范围。这一范围的下限值越小，表示越易燃；下限值相同，则范围越宽越易燃。(3)安全分类表2–8与表2–9分别给出了6个安全等级的划分定义和一些制冷剂的安全分类。2.热稳定性制冷剂在正常运转条件下不发生裂解。在温度较高又有油、钢铁、铜存在长时间使用会发生变质甚至热解。爆炸极限表2–8一些制冷剂的易燃易爆特性制冷剂代号爆炸极限(容积%)制冷剂代号爆炸极限(容积%)制冷剂代号爆炸极限(容积%)11None124None2902.3-7.312None125None500None22None134aNone502None23None142b

7、6.7-14.9600a1.8-8.43214-31143a6.0-na71716.0-25.0123None152a3.9-16.9718None注：None表示不燃烧，na表示未知。表2–9ASHRAE34-1992以毒性和可燃性为界限的安全分类毒性可燃性TLVs值确定或一定的系数，制冷剂体积分数≥4×10-4TLVs值确定或一定的系数，制冷剂体积分数<4×10-4无火焰传播不燃A1B1制冷剂LFL>0.1kg/m3,燃烧热<19000kJ/kg低度可燃性A2B2制冷剂LFL≤0.1kg/m3,燃烧热≥19000kJ/kg高度可燃性A3B3低毒性高毒性L

8、FL燃烧下限表2–10一些制冷剂的安全分类制冷剂代号