制冷剂、载冷剂及润滑油

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第二章制冷剂、载冷剂及润滑油

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单级蒸汽压缩制冷循环4个部件需要冷媒在其中循环才能完成其功能.

压缩机

蒸发器提供冷量膨胀阀

冷凝器

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第二章制冷剂、载冷剂及润滑油第一节制冷剂概述第二节制冷剂的热物性参数及其计算方法第三节制冷剂的物理化学性质及其应用第四节常用制冷剂第五节载冷剂第六节润滑油总目录返回本章

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举例: 水作为制冷剂的热力学性质水的状态变化(大气压下)100℃ 0℃

1.显热 2.潜热

温度上升 (下降)

温度一定

温度上升 (下降)

3.饱和温度和饱和压力水 4.过冷和过热总目录返回本章水

状态在变化

水

蒸汽

显热返回本节

显热

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冷媒变化分析低温低压气体

压缩机

(压缩)

气体

●耗电做功使低温低压冷媒气体变为高温高压气体

高温高压

蒸发器 (蒸发)●空气吸收冷媒的冷量使液态冷媒变为气态

冷凝器 (冷凝)●向空气放出冷媒的热量使气态冷媒变为液态

液体

低温低圧

节流阀 (膨胀)●降低冷媒压力 ●调整冷媒流量

高温

高圧

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Lgp-h 图的应用:冷媒变化在图上的反映

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第一节制冷剂概述一、制冷剂的发展、应用与选用原则二、制冷剂命名

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一、制冷剂的发展、应用与选用原则

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交换，从而实现制冷的目的。

蒸气制冷机中的制冷剂从低温热源中吸取热量，在低温下气化，再在高温下凝结，向高温热源排放热量。所以，只有在工作温度范围内能够气化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。多数制冷剂在大气压力和环境温度下呈气态。总目录返回本章

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乙醚是最早使用的制冷剂。它易燃、易爆，标准蒸发温度(沸点)为34.5℃。用乙醚制取低温时，蒸发压力低于大气压，因此，一旦空气渗入系统，就有引起爆炸的危险。 1866年，威德豪森(Windhausen)提出使用 CO2作制冷剂。 1870年，卡尔· 林德(Cart Linde)对使用NH3作制冷剂作出了贡献，从此大型制冷机中广泛采用NH3为制冷

剂。 1874年，拉乌尔· 皮克特(Raul Pictel)采用SO2 作制冷剂。SO2和CO2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。总目录返回本章

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SO2沸点为-10℃,毒性大，它作为重要的制冷剂曾有 60年之久的历史，后逐渐被淘汰。 CO2的特点是在使用温度范围内压力特别高(例如，常温下冷凝压力高达8MPa),致使机器极为笨重，但 CO2无毒，使用安全，所以曾在船用冷藏装臵中作制冷剂，此历史也延续了50年之久，直到1955年才被氟利昂制冷剂所取代。 1929~1930年间汤姆斯· 米杰里(Thomes Midgley) 首先提出将氟利昂作为制冷剂用。卤代烃也称氟利昂(Freon,美国杜邦公司过去曾长期使用的商标名称)是链状饱和碳氢化合物的卤代衍生物的总称。氟利昂制冷剂的种类很多，它们之间的热力性质有很大区别，但在物理、化学性质上又有许多共同的优点，所以，得到迅速推广，成为制冷业发展的重要里程碑之一。总目录返回本章

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在卤代烃制冷剂中，R11、R12、R13、R14、 R113、R114等都是全卤代烃，即在它们的分子中只有氯、氟、碳原子，这类氟利昂称氯氟烃，简称CFCs; 如果分子中除了氯、氟、碳原子外，还有氢原子(如R22),称氢氯氟烃，简称HCFCs; 如果分子中没有氯原子，而有氢原子、氟原子和碳原子，称氢氟烃，简称HFCs。

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1974年美国加利福尼亚大学的莫利纳 (M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland)教授首指出卤代烃中的氯原子会破坏大气臭氧层。 1995年的诺贝尔化学奖授予了这两位教授以表彰他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解研究方面作出的杰出贡献。 1987年联合国环保组织在加拿大的蒙特利尔市召开会议，36个国家和10个国际组织共同签署了《关于消耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,国际上正式规定了逐步削减CFCs 生产与消费的日程表。总目录返回本章

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1992年我国政府正式宣布加入修订后的《蒙特利尔议定书》。 1993年批准了《中国消耗大气臭氧层物质逐步淘汰国家方案》。

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大气平流层的臭氧层是人类及生物免遭短波紫外线伤害的天然保护伞。 (1) 大气臭氧层的耗减甚至出现空洞将会引起人们的皮肤癌、白内障等发病率的上升； (2)会减退人类的免疫功能； (3)引起农产品如大豆、玉米、棉花、甜菜等减产； (4)会杀死水中微生物而破坏水生物食物链，使渔业减产。 (5)此外，CFCs的大量排放，还会助长温室效应，加速全球气候变暖。总目录

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为了加快淘汰步伐，逐步限制使用的时间表在不断地提前。到1995年12月在维也纳召开的《蒙特利尔议定书》缔约国第七次会议为止，国际上对CFCs 和HCFCs物质限制日程表要点如下：

1、对CFCs,包括CFC11、CFC12、CFC113、 CFC114、CFC115等氯氟烃物质：对发达国家，规定从1996年1月1日起完全停止生产与消费；对发展中国家(CFCs人均消耗量小于 0.3kg)最后停用的日期是2010年。总目录返回本章

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2、对HCFCs,包括HCFC22、HCFC142b、 HCFC123等：对发达国家，从1996年起冻结生产量， 2004年开始削减，至2020年完全停用；对发展中国家，从2016年开始冻结生产量， 2040年完全停用。以上时间表还可能再提前。 (2007年第19次会议确定提前)

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