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1、书名：制冷原理与设备 ISBN： 978-7-111-18988-4 作者：李晓东 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,2.1 制冷剂,在制冷装置内完成热力循环的工质,2.1.1 制冷剂的种类与编号,如水、氨、二氧化碳等,如R12、R22、R134a等,如丙烷、异丁烷等,如R502等,如R407C等,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类,高温（低压）制冷剂,中温（中压）制冷剂,低温（高压）制冷剂,ts0 Pc0.20.3MPa,0ts-60, 0.3MPaPc2.0MPa,t
2、s-60,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,2.1.1.2 制冷剂的编号表示方法 卤代烃,R22,编号,R(m1)(n+1) (a,b,)Bz,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,碳氢化合物(烃类) 不饱和碳氢化合物和卤代烯,R50,R170,R1150,R1270,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,共沸(液体)制冷剂,已经商品化的共沸混合物，依应用先后在500序号中顺次地规定其识别编号。,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,非共沸(液体)制冷剂,已经商品化的非共沸混合物，依应用先后在400序号中顺次地规定其识
3、别编号。,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,无机化合物,R717,R744,R718,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,2.1.2 对制冷剂的要求 1.热力学方面的要求： 1)沸点要求低 2)临界温度要高、凝固温度要低 3) 具有适宜的工作压力， (Pk/Po)小 4) 汽化潜热大 5)对于大型制冷系统，单位容积制冷量尽可能地大 6) 绝热指数小些 7)对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,2.物理化学方面的要求： 1）粘度尽可能小 2）热导率要求高 3）纯度高。 4）热化学稳定性好， 5
4、）良好的电绝缘性。 6）溶解于油的不同性质表现出不同的特点。 制冷剂在润滑油中的溶解性可分为完全溶解、微溶解和完全不溶解。一般可认为R717、R13、R14等是不溶于油的制冷剂；R22、R114等是微溶于油的；R11、R12、R21、R113等是完全溶于油的。,制冷原理与设备 高职高专 ppt 课件,2.1 制冷剂,3.安全性方面的要求： 1）在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。 2）无毒或低毒，相对安全性好 3）具有易检漏的特点 4）制冷剂无毒 4.经济性方面的要求 制冷剂的生产工艺简单，价廉、易得。,2.1 制冷剂,2.1.3 常用制冷剂的性质 1.水的特性（R718） 属于无机物类制冷剂，来
5、源最广，最为安全而便宜的工质。 水不宜在压缩式制冷机中使用，适合在空调用的吸收式和蒸汽喷射式制冷机中。 2.氨的特性（R717） 氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用。 氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺激性臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时，遇火会引起爆炸。 氨制冷系统中应设有空气分离器，及时排除系统内的空气及其它不凝性气体。 氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在0.2的范围内。 氨制冷系统中往往设有油分离器。 氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料。,2.1 制冷剂,3.氟利昂的特性 应用广; 对大气臭氧层有严重破坏
6、作用，并产生温室效应; 受到限用与禁用。,南极臭氧空洞的变化,2.1 制冷剂,1) R12的特性 R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸， R12等熵指数小，压缩机的排气温度较低。单位容积制冷量小、相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小。 水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰堵，因此在充灌R12前，必须经过干燥处理 R12能与矿物性润滑油无限溶解，在蒸发器中，随R12 的不断蒸发，润滑油在其中逐渐积存，使蒸发温度升高，传热系数下降。 R12对一般金属没有腐蚀作用，但能腐蚀镁及含镁量超过2的铝镁合金。含水后会产生镀铜现象。R12对天然橡胶及塑料等有机物有膨润作用，R12极易
7、渗透。 R12由于压力适中、压缩终温低、热力性能优良、化学性能稳定、无毒、不燃、不爆等优点，它广泛用于冷藏、空调和低温设备，从家用冰箱到大型离心式制冷机中都有采用。,2.1 制冷剂,2）R22 的特性 R22是最为广泛使用的中温制冷剂 R22属安全性制冷剂。 R22化学性质不如R12稳定。 R22 能部分地与润滑油互溶，R22对金属的作用、泄漏性与R12相同。 R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式、压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，故可作为R12的近期、过渡性替代制冷剂。,2.1 制冷剂,3） R13的特性 R13属低温制冷剂，毒性比R12更小，不燃
8、烧、不爆炸。只应用于复叠式制冷系统的低温级。 R13微溶于水，系统中也应设干燥器。它不溶于油，对金属和有机物的作用、泄漏性与R12相同，可用来制取-70-100的低温。R13对大气臭氧层也有破坏作用，但因其用量很少，直到1990年伦敦会议上才被列入增加的受控物质，要求发展中国家在2010年1月1日起停止生产和消费。 4）R11的特性 属高温制冷剂，适用于离心式压缩机制冷系统。 R11毒性比R12大，与明火接触时更易分解出剧毒光气。R11的溶水性、溶油性、对金属及有机物的作用均与R12相似。R11由于标准蒸发温度较高，故广泛用于空调系统或热泵装置中，制取10-5的低温。它对大气臭氧层有严重破坏作
9、用，属限用与禁用之列。 5）R142b的特性 属标准蒸发温度较高（-9.25）的中温制冷剂，适合于在热泵装置和高环境温度下的空调装置中使用。 R142b的毒性与R22差不多。当它与空气混合的体积分数在10.615.1范围内，会发生爆炸。它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，也将在2040 年被禁用。,2.1 制冷剂,6）R134a的特性 属中温制冷剂。它的特性与R12相近，目前是R12的替代工质之一。 7）R600a的特性 属中温制冷剂。它对大气臭氧层无破坏作用，无温室效应。可燃、可爆，不允许采用气焊或电焊。价格便宜。由于具有极好的环境特性，目前广泛被采用，作为R12的替代工质之一。 8）R123
10、的特性 属高温制冷剂。适用于离心式制冷压缩机。具有一定毒性。具有优良的大气环境特性（ODP=0.02，GWP=0.02)，是目前替代R11的理想制冷剂之一。 9）R152a的特性 属中温制冷剂。中等程度的可燃性，它具有优良的大气环境特性，也被用来作为R12的替代工质。,2.1 制冷剂,4.碳氢化合物的特性 丙烷（R290）是较多采用的碳氢化合物。属中温制冷剂。难溶于水。大气环境特性优良（ODP=O，GWP=0.03），是目前被研究的替代工质之一。 除丙烷外，通常用作制冷剂的碳氢化合物还有乙烷（R170）、丙烯（R1270）、乙烯( R1150)。,2.1 制冷剂,2.1 制冷剂,2.1 制冷剂
11、,2000年臭氧空洞的形状,2002年臭氧空洞变形了,2.1 制冷剂,2.1.4 CFCS、HCFCS的限制与替代 2.1.4.1 问题的提出 CFC又称氯氟烃，是氟利昂制冷剂家族中的一员 研究表明，当CFCs受强烈紫外线照射后，将产生下列反应（以CFC12为例）: CF2Cl2- CF2ClCl；ClO3-ClOO2 ；ClOO- ClO2 循环反应产生的氯原子不断地与臭氧分子作用，使一个氯氟烃分子，可以破坏成千上万个臭氧分子，使臭氧层出现“空洞”，这一现象已被英国南极考察队和卫星观测所证实。据UNEP（联合国环境规划署）提供的资料，臭氧每减少1,紫外线辐射量约增加2。 臭氧层的破坏将导致：
12、 危及人类健康，可使皮肤癌、白内障的发病率增加，破坏人体免疫系统； 危及植物及海洋生物，使农作物减产，不利于海洋生物的生长与繁殖； 产生附加温室效应，从而加剧全球气候转暖过程； 加速聚合物（如塑料等）的老化。 因此保护臭氧层已成为当前一项全球性的紧迫任务。,常用制冷剂及其性质,CCl4(R10),CH4 (R50),CF4 (R14),2.1 制冷剂,2.1.4.2 CFCS、HCFCS的限用与禁用,受控制的消耗臭氧层物质,HCFC禁用时间表（发达国家）,2.1 制冷剂,中国制冷空调和化工行业最终淘汰消耗臭氧层物质时间表,注：允许维修使用到2010年。,2.1 制冷剂,2.1.4.3替代制冷剂的研究动向,R12 、R134a 、R600a主要物性及性能对比,
