制冷剂、载冷剂、蓄冷剂和润滑油.ppt
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1、第二章 制冷剂、载冷剂、蓄 冷剂和润滑油,第一节 制冷剂的分类与性质第二节 载冷剂和蓄冷剂第三节 润滑油,第一节 制冷剂的分类与性质 制冷剂是制冷机中的工作介质,它在制冷机系统中循环流动,通过自身热力状态的变化与外界发生能量的交换,实现制冷。习惯上又称制冷剂为制冷工质。一、制冷剂的种类与对制冷剂的要求(一)制冷剂的种类 1无机物:氯(NH3)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)等。2氟利昂:二氟二氯甲烷(R12)、二氟一氯甲烷(R22)、四氟乙烷(R134a)、二氟乙烷(R152)、三氟二氯乙烷(R123)等。3碳氢化合物:甲烷(R50)、丙烷(R290)。此外,某些环烷烃的卤代物、链烯烃的卤代
2、物也可作制冷剂使用,但使用范围不广泛。,(二)对制冷剂的要求 1热力学性质的要求(1)在标准蒸发温度下的压力应高于或接近大气压力,以免空气进入系统。(2)在工作温度范围内的制冷剂冷凝压力不宜过高,阻免设备的强度要求提高,而且导致压缩机功耗增加。(3)制冷剂的单位容积制冷量要大,可减少制冷剂的循环量,可缩小压缩机的体积,但小型压缩机和离心式制冷压缩机例外。(4)制冷剂临界温度要高些,即在常温下能够液化。同时其凝固温度要低些,以获得较低蒸发温度。,2物理化学性质的要求(1)制冷剂粘度和密度要小,以减少系统中的流动阻力。(2)制冷剂应有较强的换热效率,并能提高其换热效率。(3)具有一定吸水性,以免系
3、统形成冰塞。(4)具有化学稳定性,在工作压力、温度范围内不燃烧、不爆炸,高温下不分解,小腐蚀金属、非金属,与润滑油不起化学反应。(5)对人的健康无害,无刺激作用。(6)在半封闭和全封闭压缩机中,电动机绕组与制冷剂和润滑油接触要求有很好的绝缘性能。3经济要求,制冷剂易得到,而且价格要便宜。,二、常用制冷剂1.氨(NH3)氨的标准蒸发温度为-33.4,凝固温度为-77.7。氨有较好的热力性质和物理性质。氨对人体有较大毒性。氨在空气中达到一定量时,可以点燃。氨易溶于水。氨在润滑油中溶解度很小,不超过1%。氨对钢铁不起腐蚀作用,但当含水时,将对锌、铜、青铜及其它铜合金腐蚀。氨的检漏方法:通过氧的刺激臭
4、味就可判断系统的漏氨。在接头和焊缝处涂以肥皂水,如有气饱就可确定漏氨位置。还可以用化学法检漏,如漏氨石蕊试纸由红变监;酚酞试纸则变成玫瑰红色。,2氟利昂 氟利昂是饱和碳氢化台物氟、氯、溴衍生物的总称。目前作为制冷工质的主要是甲烷和乙烷的衍生物。在这些衍生物中由氟、氯原子替代了原化合物中的氢原子,使化合物的性质大为不同。在氟利昂中随着氢原子被替代,其易燃、易爆性逐渐降低,安全性随之增加。氯原子在氟利昂中越多,其毒性越大,化学性能差,遇明火或接触高温时会分解出剧毒的光气(COC12),安全性差,但它能很好地和传统润滑油互溶。,(1)氟利昂l2(CF2Cl2)R12的标准蒸发温度为-29.8,凝固温
5、度为-155。与氨和R22相比,R12压力较低,压缩终温较低,单位容积制冷量小,比氨约小40%。R12无色、无味、毒性小、不燃烧、不爆炸,在空气中含量达20%时才有感觉,容积浓度超过30%时能使人窒息。R12与明火接触或其温度达400以上时,分解出对人体有害的氟化氢和氯化氢“及光气。R12在水中溶解度很小,在低温状态下(0Dc以下)很易产生冰堵现象,同时水能使氟利昂水解产生酸(盐酸和氟氢酸)对金属起腐蚀作用(如镀铜作用)。规定R12的含水量不得超过0.0025%,在系统中必须设置干燥器。,纯Rl2对金屑没有腐蚀作用,但能腐蚀镁和含镁超过2%的合金。R12对天然橡胶和塑料有膨润作用,密封材料应采
6、用耐腐蚀的丁晴橡胶。R12对润滑油有无限溶解度,应采用高粘度的润滑油。在冷凝器中,因为R12与油互溶,在换热面上不会产生油膜而影响侍热;在贮液器中R12与油也不能分离,但在蒸发器中R12不断蒸发,油将积存,使蒸发温度升高,传热系数降低。由于油比R12轻,不能从底部放出。所以蒸发器多采用干式蛇管式,从上部供液,下部回汽,使油气一起返回压缩机。当有七升回汽主管时,主管中蒸汽要保证有46ms的带油速度。在曲轴箱或油槽中,由于压缩机启动,压力突然下降,R12将带出大量油滴外,并从润滑袖中蒸发出来,油位下降,产生大量泡沫,对系统产生种种不利影响。,(2)氟利昂22(CHF2Cl)R22标准蒸发温度为40
7、.8,凝固温度为-160。R22在常温下的冷凝压力和单位容积制冷量与氨差不多,在中等低温下,R22的饱和压力比R12高65%,单位容积制冷量比R12大得多,在中等低温下比R12使用更广泛。其物理、化学性质与R12接近化学稳定性不如R12,对有机物膨润作用更强,它的渗透力也比R12强,因此要求系统有严格的密封措施。,(3)氟利昂134a(C2H2F2)R134a的标准蒸发温度为-26.5。R134a与R12的比较:R134a“的各项指标总体上优于R12,从环保角度看,可以作为R12的长期替代物。两者热力性能相似,但134a的单位容积制冷量比R12大8%左右。更换工质时需要考虑加大压缩机容量。由于
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