第6讲制剂与载冷剂

1、第第6讲讲 制冷剂和载冷剂制冷剂和载冷剂 一、制冷剂定义：一、制冷剂定义： 在被冷却对象和环境介质之间传递热量，并在被冷却对象和环境介质之间传递热量，并最终把热量从被冷却对象传给环境介质的制冷机最终把热量从被冷却对象传给环境介质的制冷机中进行制冷循环的工作物质。中进行制冷循环的工作物质。 二、制冷剂的选择要求：二、制冷剂的选择要求：1.1. 对环境的亲和友善。对环境的亲和友善。2.2. 热力学性质满足制冷循环。热力学性质满足制冷循环。 3.3. 具有良好的物理化学性质。具有良好的物理化学性质。4.4. 来源广，易制取。来源广，易制取。 1.1.对环境的亲和友善。对环境的亲和友善。 1）臭氧衰减

2、指数）臭氧衰减指数odp： 表示物质对大气臭氧层的破坏程度。表示物质对大气臭氧层的破坏程度。 应越小越好，应越小越好，odp=0则对大气臭氧层无害。则对大气臭氧层无害。2）温室效应指数）温室效应指数gwp： 表示物质造成温室效应的影响程度。表示物质造成温室效应的影响程度。 应越小越好，应越小越好，gwp=0则不会造成大气变暖。则不会造成大气变暖。 一些氟利昂的一些氟利昂的odp值和值和gwp值值2.2.热力学性质满足制冷循环。热力学性质满足制冷循环。1）具有较大的制冷工作范围：临界温度高、标准蒸发温度低、）具有较大的制冷工作范围：临界温度高、标准蒸发温度低、凝固温度低。凝固温度低。2）具有适当

3、的工作压力和压缩比：）具有适当的工作压力和压缩比： 蒸发压力：最好接近且稍高于大气压力。蒸发压力：最好接近且稍高于大气压力。 冷凝压力：不宜过高，一般不超过冷凝压力：不宜过高，一般不超过1.21.5mpa。 压缩比：压缩比：3，且不宜过大。，且不宜过大。3）单位质量和单位体积制冷量均大：）单位质量和单位体积制冷量均大： q0大：获取相同的制冷量时，可减少制冷剂的循环量。大：获取相同的制冷量时，可减少制冷剂的循环量。 qv大：压缩机尺寸小，设备小，可减少材料消耗和投资。大：压缩机尺寸小，设备小，可减少材料消耗和投资。4）绝热指数低：可减少耗功率，降低排气温度，利于润滑。）绝热指数低：可减少耗功率

4、，降低排气温度，利于润滑。 3.3.具有良好的物理化学性质。具有良好的物理化学性质。1）流动性好（粘度小，密度小）：可减少流动阻力损失，降低）流动性好（粘度小，密度小）：可减少流动阻力损失，降低能耗，缩小管径，减少材料消耗。能耗，缩小管径，减少材料消耗。 2）传热性好：可减少传热面积。）传热性好：可减少传热面积。3）安全性好：高温下不分解、不燃、不爆，无毒。）安全性好：高温下不分解、不燃、不爆，无毒。 （一些制冷剂的安全分类一些制冷剂的安全分类） （制冷剂的毒性指标）（制冷剂的毒性指标） （制冷剂的易燃易爆特性制冷剂的易燃易爆特性）4）化学稳定性好：对金属和非金属材料不腐蚀。）化学稳定性好：对

5、金属和非金属材料不腐蚀。5）溶油性溶油性：溶油性差：溶油性差：制冷剂和润滑油易分离制冷剂和润滑油易分离，t0稳定；易产生油膜影响传热。稳定；易产生油膜影响传热。 溶油性好：溶油性好：润滑好，不易有油膜，传热好；但易引起润滑好，不易有油膜，传热好；但易引起t t0 0升高。升高。 6 6）溶水性溶水性：溶水性差：溶水性差：在节流阀处，蒸发温度低于在节流阀处，蒸发温度低于00时，游离态的水便会结冰时，游离态的水便会结冰而发生而发生“冰堵冰堵”。氟利昂难溶于水。氟利昂难溶于水。 溶水性好：溶水性好：不会发生不会发生“冰堵冰堵”，氨易溶于水，但氨溶于水中易腐蚀，氨易溶于水，但氨溶于水中易腐蚀金属。金属

6、。 4.4.来源广，易制取。来源广，易制取。 三、制冷剂类型及命名三、制冷剂类型及命名 四大类四大类( (制冷剂的标准符号表示制冷剂的标准符号表示) )： 无机化合物无机化合物 烃类烃类 卤代烃卤代烃 混合溶液混合溶液 1.1.无机化合物无机化合物nhnh3 3、coco2 2、h h2 2o o。 命名：命名：r7r7* * * * * *为分子量为分子量 例：例：nhnh3 3r717 cor717 co2 2r744r744 h h2 2o or718r7182. 2. 卤代烃（氟利昂）卤代烃（氟利昂） 分子式：分子式：cmhnfxclybrz （满足（满足2m+2=n+x+y+z）1）

7、命名法）命名法1：r m-1 (为为0时略时略) n+1 x bz（z为为0时时与与b一起略）一起略）例：一氯二氟甲烷分子例：一氯二氟甲烷分子chf2clr22 一溴三氟甲烷分子一溴三氟甲烷分子cf3brr13b1 三氟三氯乙烷分子三氟三氯乙烷分子c2f3cl3r1132. 2. 卤代烃（氟利昂）卤代烃（氟利昂） 2）命名法）命名法2：表示含氯原子的氟利昂对大气臭氧层的：表示含氯原子的氟利昂对大气臭氧层的破坏作用破坏作用cfc氯氟化碳，不含氢，公害物，严重破坏臭氧氯氟化碳，不含氢，公害物，严重破坏臭氧层，禁用；层，禁用；例：例：cf2cl2r12 cfc12 cfcl3r11cfc11hcfc

8、氢氯氟化碳，含氢，低公害物质，属于过氢氯氟化碳，含氢，低公害物质，属于过渡性物质；渡性物质；例：例：chf2clr22hcfc22hfc氢氟化碳，不含氯，无公害，可作为替代物，氢氟化碳，不含氯，无公害，可作为替代物，待研究开发。待研究开发。例：例：c2h2f4r134ahfc134a3.3.烃类（碳氢化合物）烃类（碳氢化合物） 烷烃类：甲烷烷烃类：甲烷ch4，乙烷，乙烷c2h6，丙烷，丙烷c3h8;链烯烃类：乙烯链烯烃类：乙烯c2h4，丙稀，丙稀c3h6；烷烃类命名方法与氟利昂相同：（丁烷例外，烷烃类命名方法与氟利昂相同：（丁烷例外，为为r600） ch4r50，c2h6r170，c3h8r2

9、90；烯烃类命名方法：烯烃类命名方法：r后先写上后先写上“1”，再按氟利，再按氟利昂方法：昂方法： c2h4r1150，c3h6r1270;4. 4. 混合溶液混合溶液 由两种由两种(或以上或以上)制冷剂按一定比例相互溶解而成的制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。混合物。 a共沸溶液：固定共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，下蒸发或冷凝时，t0、tk不变，不变，气、液相组分相同。气、液相组分相同。命名：命名：r5* *为发现的顺序：为发现的顺序：r500、r501、r502. r509等。等。 b非共沸溶液：固定非共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，下蒸发或冷凝时，t0、tk变，变，气、液相组分不同

10、。气、液相组分不同。 命名：命名：r4* *为发现的顺序：为发现的顺序：r400、r401、r402、.r507等。等。 四、常用制冷剂四、常用制冷剂 1.1. 水水h2o（r718） 2.2. 氨氨nh3（r717）3.3. 氟利昂氟利昂（部分制冷剂使用范围部分制冷剂使用范围） 五、五、载冷剂定义载冷剂定义 将制冷装置的制冷量传递给被冷却介将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。质的媒介物质。 六、六、载冷剂选择要求载冷剂选择要求1. 工作温度范围内始终呈液态，不凝固、不汽化；工作温度范围内始终呈液态，不凝固、不汽化；2. 无毒、无刺激性，环保、安全，腐蚀性小；无毒、无刺激性，环保、安全，腐蚀性小；3. 比热大，同样质量则载冷量大，传热性好；比热大，同样质量则载冷量大，传热性好；4. 流动性好，密度小，粘度小，流动阻力小；流动性好，密度小，粘度小，流动阻力小；来源广泛，价低易得。来源广泛，价低易得