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制冷剂的含义和性能分析
2016-12-29 08:56:06 admin

       制冷机是在制冷设备系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器中吸收而被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中把热量传递给周围空气或水而实现冷凝。

       1805年,埃文斯(O.Evans)原创作地提出在封闭循环中使用挥发性流体的思路,由此用来将水冷冻成冰。他描述这种系统,在真空状况下将乙醚蒸发,并将蒸汽泵到水冷式换热器中,冷凝后再次使用。1834年,帕金斯第一次开发了蒸汽压缩制冷循环,并且获得了专利。在他所设计的蒸汽压缩制冷设备中使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂。早期的制冷剂,几乎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腐蚀和不稳定性,或有些压力过高,经常发生事故。

        制冷剂的代号最早是针对氟里昂而规定的,世界上通用的是美国供暖制冷工程协会于1967年制定的标准(ASHRAE Standard 34-67)中的规定。这一标准的编号方法是将制冷剂的代号同它的种属和化学构成联系起来,只要知道它的化学分子式,就可以写出它的代号。代号是由字母“R”和其后边的数字组成的。R代表制冷剂(制冷介质)“Refrigerant”,以前F代表氟里昂“Freon”,发文时都用国际公认的R命名制冷剂。

       制冷剂的功用主要是经过其物态的变化来传递热量,它在制冷设备系统中不断的循环,在其蒸发压力下,液体制冷制可吸收热量蒸发成为气体,而在冷凝压力下。气态的制冷剂放出热量而液化,热量在不断的循环系统的装置内转移,所以制冷剂在制冷设备系统中是不可少的传递热量的工作物质。

      为了从热工学角度上更接近理想的逆卡诺循环,对制冷剂的性能、热交换设备的换热效率、传热温差等均需有一定的要求、以使制冷设备更经济、合理,对能源消耗更少。同时,应考虑某些制冷剂对大气臭氧层的破坏,而改变制冷方法和制冷设备。

       制冷剂应具有良好的热力、物理、化学等方面的性能,因完全理想的制冷剂是不存在的,但人们应尽量选择性能较好的制冷剂。制冷剂还应具有如下性能:

1、蒸发压力和冷凝压力适中,也就是说在常温下,应具有较低的冷凝压力,而制冷剂蒸发压力最好接近大气压力。甚至高于大气压力,宜采用在大气压力下沸点较低的物质。

2、单位容积制冷能力应大,因制冷能力越大,在要求一定的制冷量时,其制冷剂的循环量越小,这可减小制冷设备的体积。

3、便于采用一般的冷却水或空气进行冷凝,也就是制冷剂的临界温度要高。

4、导热系数、放热系数高,可提高热交换效率。

5、常压下凝固温度低。

6、要求制冷剂的密度和粘度小,制冷剂密度小可减小输送管的管径,还会降低制冷压缩机的功率消耗。

7、具有较稳定的化学性质,在任何温度下应不会分解或化合,对管道无腐蚀,对润滑油应不起化学反应,对润滑油的溶解性应适度。无限的溶解可降低制冷量。

8、对人应无毒、无刺激、不易燃烧爆炸。

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