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制冷剂的性能与选择

2013-07-20 08:07:03 944

1.对制冷剂的要求

(l)对大气臭氧层没有破坏作用,对人体无害,无燃烧和爆炸危险,使用安全。

(2)用常温的水或空气做冷却介质时,制冷剂相应的冷凝压力不应太高,以免设备过分笨重。在工作温度范围内其相应的蒸发压力不应低于大气压力,以免制冷系统低压部分出现负压,防止空气渗入系统。同时,冷凝压力和蒸发压力之比不应过大,以免压缩终了的温度过高、压缩机的容积效率过低。

(3)通常要求制冷剂的单位容积制冷量要大,这样可以缩小压缩机的尺寸。

(4)由于在临界温度以上,无论加多大的压力都不能使制冷剂液化,因此制冷剂的临界温度要高,便于常温的冷却介质进行冷凝。凝固温度要低,以获得较低的蒸发温度。

(5)黏度和密度应尽可能小,以减少制冷剂在系统中的阻力损失。

(6)热导率要大,可以提高热交换设备的传热系数,减少传热面积,使换热器耗用的金属材料减少。

(7)对制冷装置所用的材料无腐蚀性,与润滑油不起化学作用,高温下不分饵,热稳定性好。

(8)易于取得,价格便宜。

完全满足上述所有要求的制冷剂很难寻觅,各种制冷剂总是在某些方面有其长处,而在另一些方面又有其不足,并且使用要求、运行条件和机器种类及容量不同,对于制冷剂性质要求的考虑侧重面也就不同,所以应该按照主要条件来选择相应的制冷剂。

2.常用制冷剂的性质

(l)氨(R717)。氨具有良好的热力性能,单位容积制冷量大,压力适中,常温下冷凝压力不超过1.5MPa,蒸发温度不低于-33.4℃,蒸发压力总大于1个大气压力。

氨与水可以任何比例互相溶解,组成氨水溶液,在制冷系统中不会引起结冰而堵塞管道通路。但氨中有水分时,会使蒸发温度升高,并对铜及铜合金(磷青铜除外)有腐蚀作用,一般规定,液氨中含水量不得超过0.2%。

氨是典型的难溶于润滑油的制冷剂,因此氨制冷系统中的管道换热器的传热表面上会积有油膜,影响传热效果。氨液的密度比润滑油小,运行中润滑油会积存在冷凝器、贮液器和蒸发器等设备的下部,所以应定期放出这些设备中的润滑油。

氨蒸气无色,有强烈的刺激性臭味。在空气中的体积分数达到0.5%~0.6%时,人停留半小时就会引起中毒。氨与空气混合的体积分数在11%~14%时,具有可燃性,在16.26~25%时,遇明火会有爆炸危险。目前规定氨在空气中的浓度不应超过20mg/m。氨的等熵指数较高,因此压缩机的排气温度也较高。

氨容易获得,价格便宜。氨是我国目前广泛使用的中温制冷剂。