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制冷劑的命名、分類及應用特性

日期:2016-04-05 23:17 ??來源:未知?? 瀏覽量:

一、制冷劑的分類
按制冷劑的分子結(jié)構(gòu):分為無機化合物和有機化合物兩大類
按制冷劑的組成:單一制冷劑和混合制冷劑
按制冷劑的物理特性:高溫(低壓)、中溫(中壓)、低溫(高壓)制冷劑。

二、制冷劑的編號命名
按我國國家標準GB7778-1987規(guī)定了各種通用制冷劑的編號方法,等效采用美國 ANSL/ASHRAE34標準。標準中規(guī)定用字母R和它后面的一組數(shù)字及字母作為制冷劑的簡寫編號。R字母作為制冷劑的代號,后面的數(shù)字或字母則根據(jù)制冷劑的種類及分子組成按一定的規(guī)則編寫。

1、無機化合物:
無機化合物按序號700表示,化合物的相對分子質(zhì)量加上700就得出其制冷劑的編號;

2、鹵代烴:
鹵代烴是飽和碳氫化合物的氟、氯、溴和衍生物的總稱,目前用作制冷劑的的主要是甲烷、乙烷、丙烷和環(huán)丁烷和衍生物。鹵代烴的分子式通常為CmHnFpClqBrr;

3、碳氫化合物
這類制冷劑主要有飽和碳氫化合物和非飽和碳氫化合物。飽和碳氫化合物制冷劑中甲烷、乙烷、丙烷的編號方法與鹵代烴相同;丁烷的編號特殊,正丁烷編號R600,異丁烷編號R600a 非飽和碳氫化合物編號在字母R后第一位數(shù)字定為1,接著的數(shù)字編號與鹵代烴相同。

4、混合制冷劑
此類制冷劑包括共沸制冷劑和非共沸制冷劑。己經(jīng)商品化的共沸制冷劑,依應用先后在R500序號中順次地規(guī)定;己經(jīng)商品化的非共沸的制冷劑,依應用先后在R400序號中順次地規(guī)定;

5、 其它各種有機化合物,規(guī)定按600序號編寫,其編號任選

三、選用制冷劑時的性質(zhì)因素

1、制冷劑的熱力性質(zhì)
由于制冷劑總在兩相區(qū)或接近飽和狀態(tài),在制冷設備的設計計算中,可查閱相關(guān)設計手冊;

2、制冷劑的化學、安全和環(huán)境性質(zhì)
1)制冷劑的熱穩(wěn)定性,在使用溫度范圍內(nèi)不能分解
2)制冷劑與水的溶解性,制冷劑當含水量超過水的溶解度,會出現(xiàn)游離水,當?shù)陀?℃時,結(jié)冰后堵塞節(jié)流機構(gòu)通道;水溶解制冷劑后發(fā)生水解現(xiàn)象,生成酸性物質(zhì),腐蝕金屬材料,降低電氣絕緣性能。
3)制冷劑與潤滑油的溶解性,
制冷劑與潤滑油不互溶時
優(yōu)點:蒸發(fā)溫主比較穩(wěn)定,同時在制冷設備中制冷劑與潤滑油分為兩層,因此易于分離;
缺點:傳熱器的傳熱面上,會形成阻止傳熱的油膜;
制冷劑與潤滑油互溶時
優(yōu)點:在傳熱表面不會形成油膜,潤滑油隨制冷劑一起滲透到壓縮機的各個部件形成良好的潤滑。
缺點:溶解制冷劑的潤滑油的粘度會降低,相同壓力下的蒸發(fā)溫度會升高等現(xiàn)象。
4)制冷劑對金屬和非金屬的作用,鹵代烴類制冷劑在含水時形成酸性物質(zhì),能夠溶解銅,當沉積在高溫的鋼鐵部件上,會發(fā) 生鍍銅現(xiàn)象,影響部間的配合間隙、密封。同時,鹵代烴易溶解天然橡膠和樹脂,所以選擇絕緣材料時應選用耐鹵代烴的物質(zhì),如氯丁烯、氯丁橡膠、尼龍、塑料等材料 。
5)制冷劑的電絕緣性,要求制冷劑應具有良好的電絕緣性能,在有雜質(zhì)、潤滑油的存在會使制冷劑的電絕緣強度下降。
6)制冷劑的安全性
制冷劑的毒性問題國內(nèi)尚未定出標準,一般引用按ASHARE34-92以毒性和可燃性定量的方法;
7)環(huán)境性能指標,考慮制冷的ODP、GWP、大氣壽命等因素

3、制冷劑的替代
鹵代烴以其優(yōu)良的物理、化學、安全性質(zhì),被廣泛應用于制冷、空調(diào)中作制冷劑,推動了制冷技術(shù)的發(fā)展。

CFCs 類制冷劑對大氣的破壞作用:
此類物質(zhì)進入大氣層后,幾乎全部升浮到臭氧層,在紫外線的作用下,CFCs放出Cl-自由基,參與對臭氧的消耗,使臭氧層減薄或出現(xiàn)臭氧空洞。臭氧層的破壞,增加了太陽對地球表面的紫外線的輻射強度。根據(jù)測算,若臭氧層每減少1%,紫外線的輻射量將增加2%。紫外線輻射量的增加,使人的免疫系統(tǒng)受到破壞,抵抗力下降,皮膚癌、白內(nèi)障等病患增多。并使全球農(nóng)作物、水產(chǎn)減產(chǎn);導致森林或樹木壞死,加速塑料制品老化;城市光化學煙霧發(fā)生的幾率提高。

同時,CFCs的排放也會加劇地球的溫室效應,CFC是加劇溫室效應的主要氣體,和CO2一樣,穩(wěn)定的吸收太陽熱,使地球平均氣溫上升,海平面上升,土地沙漠化加劇,危害地球許多生物,破壞生態(tài)平衡。在目前估計的氣溫變暖因素中20-25%是CFC作用的結(jié)果。

為了保護臭氧層,國際社會于1985年和1987年分別制定了《維也納公約》和《關(guān)于消耗臭氧物質(zhì)的蒙特利爾議定書》,對受控物質(zhì)的范圍、限制和禁止使用的時間表做了具體的規(guī)定。我國于1991年6月成了《蒙特利爾議定書》成員國,并于1993年制定了《中國逐步淘汰消耗臭氧物質(zhì)的國家法案》,于2002年完全淘汰R11,2006年完全淘汰R12;

采用對大氣臭氧層破壞能力小的HCFCs純制冷劑或由其組成的混合制冷劑,例如用產(chǎn)品中R22、R123、R142b等制冷劑,由于其仍對臭氧層有破壞作用且加劇大氣溫室效應,它們只是過渡的替代物,最終還是會被禁止的。
最終的解決方案是采用ODP值為0, 且GWP值也很小的物質(zhì)作為制冷劑,例如R134a和R152a,以及近年來出現(xiàn)的混合制冷劑;



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