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第二章制冷剂、载冷剂及润滑剂一、制冷剂的发展、应用与选用原则二、制冷剂命名三、制冷剂的物理化学性质及其应用四、常用制冷剂五、载冷剂的种类、作用及选用原则六、润滑油的功效、要求、种类及选用一、制冷剂的发展CO2、NH3、SO2卤代烃(氟里昂Freon)是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。可以分为三类:全卤代烃,分子中只含有氯、氟、碳原子,称为氯氟烃,简称CFCs;如R11,R12,R13等;氢氯氟烃,分子中除氯、氟、碳原子外,还有氢原子,简称HCFCs,如R22;
氢氟烃,分子中没有氯原子,而有氢、氟、碳原子,简称HFCs,如R134a。二甲基乙醚(蒸发压力有所提高)乙醚(易燃、易爆、制取低温时蒸发压力低于大气压)《蒙特利尔议定书》联合国环保组织1987年在加拿大蒙特利尔市召开会议,36个国家和10个国际组织共同签署了《关于消耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,我国1992年正式宣布加入修订后的《蒙特利尔议定书》对于CFCs:发达国家,从1996年1月1日起完全停止生产和消费;发展中国家,最后停用日期是2010年;对于HCFCs:发达国家,从1996年起冻结生产量,2004年开始削减,2020年完全停用;发展中国家,从2016年开始冻结生产量,2040年完全停用。以上时间表可能还会提前。制冷剂性质方面的要求:热力学性质方面:在工作温度范围内有合适的压力和压比;单位制冷量q0和单位容积制冷量qv比较大;比功w和单位容积压缩功wv小,循环效率高;等熵压缩终了温度t2不太高;制冷剂性质方面的要求:迁移性质方面:粘度、密度尽量小;热导率大;物理化学性质方面:无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全;化学稳定性和热稳定性好;对大气环境没有破坏作用;其它方面:原料来源广、制造工艺简单、价格便宜;二、制冷剂命名无机物卤代烃碳氢化合物环烷烃、链烯烃的卤代物二、制冷剂命名国际上统一规定用字母“R”和它后面的一组数字或字母作为制冷剂的简写符号。无机化合物:简写符号规定为R7(),括号代表一组数字,是该无机物分子量的整数部分;卤代烃和其他烷烃类:烷烃类化合物的分子通式为CmH2m+2;卤代烃的分子通式为CmHnFxClyBrz(n+x+y+z=2m+2),则简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z),每个括号是一个数字,该数字为零时省去不写。二、制冷剂命名非共沸混合制冷剂:简写符号为R4();共沸混合制冷剂:简写符号为R5();环烷烃及环烷烃的卤代物:用字母“RC”开头;链烯烃及链烯烃的卤代物:用字母“R1”开头;有机氧化物、脂肪族胺:用R6开头,其后的数字式任选的。三、制冷剂的物理化学性质及其应用安全性1.毒性美国工业与环境卫生专家大会用TLVs(ThresholdLimitValues)指标作为毒性指标;美国杜邦公司用AEL(AllowableExposureLimit)作为毒性指标。上述两个指标数量非常接近,如果这些指标的数值不小于1000,则认为这种制冷剂是无毒的。注意:虽然有些氟里昂制冷剂的毒性较低,但是他们在高温或是火焰作用下会分解出极毒的光气,使用时要特别注意!三、制冷剂的物理化学性质及其应用三、制冷剂的物理化学性质及其应用2.燃烧性和爆炸性各种制冷剂的燃烧性和爆炸性差别很大。易燃的制冷剂在空气中的含量达到一定的范围时,遇明火就会产生爆炸。因此应尽量避免使用,万一必须要使用,要有防火防爆安全措施。三、制冷剂的物理化学性质及其应用3.安全分类国际标准ISO5149—93和美国标准ANSI/ASHRAE34-92对制冷剂的安全分类作了较大的调整,将毒性和可燃性合在一起,规定了六个安全等级。三、制冷剂的物理化学性质及其应用三、制冷剂的物理化学性质及其应用热稳定性通常情况下,制冷剂因受热而发生化学分解的温度大大高于其工作温度,因此正常运转条件下制冷剂不会发生裂解。但在温度较高,又有油、钢铁、铜存在长时间使用时会发生变质甚至热解。三、制冷剂的物理化学性质及其应用对材料的作用碳氢化合物制冷剂对金属无腐蚀作用;卤素化合物制冷剂与金属的作用;“镀铜”现象;氨制冷机中对铜的特殊要求;橡胶、塑料的溶解和膨润作用。三、制冷剂的物理化学性质及其应用对水的溶解性冰堵;形成的水合物对金属材料有腐蚀作用;三、制冷剂的物理化学性质及其应用泄漏性制冷机工作时不允许有制冷剂向系统外泄漏,因此系统的运行需要经常在设备、管道的结合面处检查有无制冷剂泄漏。氨:依靠嗅觉;不能用肥皂水检漏;可以用酚酞试剂或试纸检漏。氟里昂:用肥皂水检漏;卤素喷灯;电子检漏仪。
三、制冷剂的物理化学性质及其应用制冷剂与大气环境ODP(OzoneDepletionPotential)大气臭氧层消耗的潜能值;以R11为基准值,人为地规定其值为1.0;GWP(GlobalWarmingPotential)全球变暖潜能;以R11为基准值,人为地规定其值为1.0;三、惜制冷饰剂的掀物理融化学拖性质柱及其产应用三、乏制冷协剂的剃物理回化学柜性质浓及其拾应用四、映常用诉制冷巾剂无机谢物氟里笑昂碳氢便化合羊物混合忙制冷葛剂1.辈无机南物(进氨)应用宏较广酬的中浪温制贷冷剂刻,沸拔点-焰33别.3日℃,锤凝固糊点-语77恐.9像℃;有较锤好的移热力舱学性墨质和买热物名理性想质;有毒虫,可省燃,婆安全消分类B2赔;与水为互溶帆,但贫由于碌有腐余蚀作算用,梳限制斜含水揪量不缘瑞超过咽0.看2%药;密度专比矿故物油闪小,花在矿等物油言中溶涛解度喉小;对材恩料有春限制帅,不携允许羞使用嗓铜及鸣铜合肢金;用于瘦蒸发蜜温度慨在-愧65君℃以宜上的及大型朗或中铁型活坏塞及割螺杆捐机组趟中,养也有垫应用孟于大苗容量胡离心独式制留冷机塘中。1.竿氟里捉昂(R1闭2)应用棵较广阔的中何温制枝冷剂炎,沸结点-盘33莫.3形℃,到凝固肿点-消77素.9叨℃;有较商好的球热力佛学性桨质和渔热物羽理性虑质;有毒魄,可话燃,夸安全闯分类B2射;与水共互溶搂,但必由于庸有腐铅蚀作伞用,饺限制朽含水亮量不携超过柜0.折2%敌;密度唤比矿园物油财小,病在矿包物油辩中溶枕解度分小;对材树料有拾限制赤,不跳允许阿使用妈铜及悬铜合批金;用于厕蒸发殿温度剑在-障65坐℃以睡上的赴大型皇或中究型活离塞及浓螺杆圾机组伞中,爆也有生应用元于大徒容量霉离心园式制狼冷机淹中。温度惰滑移膛(Te毁mp流er大at供ur嘴e陈gl霜id意e)近共馋沸制妥冷剂基(Ne逼ar颈a摸ze由ot遇ro声pi银c夹mi泥xt咬ur获e轻re哲fr群ig滚er址an脚t)非共席沸混邮合制蛛冷剂五、分载冷泉剂在间召接冷庭却的芽制冷朽装置田中,签被冷笋却物滤质或豆空间问中的蹄热量存是通唯过一壤种中暗间介朝质传玻给制牵冷剂刑。这肢种中侦间介捞质在追制冷衬工程挺中称花为载拜冷剂看或第翻二制衡冷剂驳。优点易:减县小制踏冷机秋的充匪灌量逮;载并冷剂递热容复大,垫易于考保持投恒温音;缺点处:系读统更西加复设杂;硬增大焰了被伐冷却军对象波与制状冷剂障间的胀温差袖,需粱要较末低的握蒸发碌温度祥。五、怨载冷鼠剂在工养作温根度下犯处于扔液态工;比热野容要零大;密度川小;粘度棒小;化学活稳定物性好删;不腐氏蚀管摔道和努设备勇;不燃叔、不里爆炸跑、无踢毒、淋对人瓜体无答害;价格竿低廉谣,便粘于获却得。五、怎载冷爽剂水盐水有机诵化合报物及授其水难溶液氯化蹲钙、产氯化肌钠对晓金属爹材料改有腐霉蚀作厘用,专在使葡用时豪一般培加入础缓蚀候剂,荡调整欧溶液香的pH值至军7.执0~膊8.随5,壳缓蚀用剂一纽奉般采徐用重跑铬酸最钠(Na2Cr2O7.2H2O)盐水有机婚载冷形剂主要圈有乙视二醇荒、丙胜二醇持、丙次三醇僵的水汽溶液熟等,桑其中婚乙二肃醇的吸水溶阶液使插用的东最为谢广泛贡。不冻羡液:湖由乙失二醇劣(质金量分洗数4贴0%剃),搬乙醇另(2此0%枣),享水(爸40氧%)陵组成俭的三回元溶剃液。冰点丑:-倍64贫℃,记密度气:1身00对0kg辉/m3,比热璃容:枪3.络14kJ搅/(状kg.K)虽,沸点葵:9邪8抱℃六、督润滑忍油润滑催油的玻功效对润倦滑油萌的要港求分类朝与特穿性功效保证迁压缩斥机正辈常运乐转,曾对压梨缩机例的各祖运动看部件渗起润矛滑和根冷却昂作用组;在摩雷擦面换形成唯油膜哄,降两低摩同擦功悼和带鸟走摩删擦热想;防止酬运动市部件仍由于矩发热则而卡紧死;对于锤开启棉式压却缩机层,还茄可以票起到剖密闭角作用毙;形成煎油膜胶,防锤止生霞锈;带走爸杂质避和油苏污,探清洁谜润滑辉面。要求在运明行状陪态下角,润徐滑油听要有煌适当敢的粘喝度;凝固搁点要自低,猛低温耻时要位有良膊好的馆流动辱性;不含毅水分牢、不俯凝性吐气体女和石陪蜡;与制泄冷剂衣有良别好的挂兼容淘性,搂本身块有较德好的绝热稳卡定性茶和化裂学稳忙定性初;绝缘啦、耐狂电压滤要求酒;价格虎低廉兄,容伴易获负得。分类着和特江性天然亲矿物判油:工具有患较小苏的极蚁性,登适用阵于极纤性较懂小或历没有誓极性袄的制奔冷剂根;人工秃合成桑油:神一般
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