冷剂载冷剂和冷冻机油

第三节第三节制冷剂、载冷剂和冷冻机油制冷剂、载冷剂和冷冻机油11-3-1 制冷剂(1)w是在制冷机内完成热力循环的工质,必须具有较好的热力性质和物理化学性质,选用时根据使用场合、温度要求、制冷量及制冷机的型式等综合考虑.w1制冷剂的种类n(1)无机化合物l如氨、水等,无机类制冷剂的统一编号为R7XX.(R是英文“制冷剂”字头)编号的后两位数表示该无机化合物的分子量 11-3-1 制冷剂(2)w(2)饱和烃的卤化物氟利昂n编号是R后带二或三个数字；依次为碳原子数m-1、氢原子数n+1和氟原子数xn例如二氟一氯甲烷CHClF2，写为R22。w氟利昂制冷剂n大多是无毒的，没有气味n不燃烧，没有爆炸危险，热稳定性好n氟利昂分子量大，绝热指数小，凝固点低n含水时会腐蚀镁及镁合金、铁等金属n单位容积制冷量小，密度大，节流损失大n导热系数小，遇火焰时会分解出有毒气体n易漏泄而不易察觉。CFC表示不含氢的氯氟烃；11-3-1 制冷剂(3)nCFC表示不含氢的氯氟烃nHCFC表示含氢的氯氟烃nHFC表示含氢而无氯的氟化烃w含氯的氟里昂n在高空会分解出Cl离子，对大气臭氧层有破坏作用n使太阳光紫外线失去臭氧层的屏敝作用而加强n对人类健康和农作物、海洋浮游生物的生长不利n并引起气候异常n氟里昂气体会产生“温室效应”wCFC已于1996年起禁用，发展中国家推迟10年w而HCFC将于2016年冻结在2015年的水平，于2040年完全禁用，工业化国家于2020年禁用11-3-1 制冷剂(4)w(3)碳氢化合物(烃类)n目前用作制冷剂的有烷烃类和烯烃类l如乙烯C2H，(R1150)、丙烯C3H6、(R1270)等n这类冷剂的特点是l凝固点低，临界温度低，分子量小l与水不发生作用且难溶于水l对金属无腐蚀作用，溶于润滑油，价格低廉l烃类对大气臭氧层无破坏作用，但易燃，与空气混合后有爆炸危险11-3-1 制冷剂(5)w(4)共沸制冷剂n由两种或两种以上特定的制冷剂按一定的比例混合而成，在气化或液化过程中，其蒸气成分与溶液成分始终保持相同n在既定压力下，发生相变时对应的温度保持不变。由于在一定的压力下，共沸混合制冷剂标准沸点比组成它的各种纯冷剂的标准沸点都低，因此，在相同的工作温度条件下，采用共沸混合制冷剂的制冷压缩机也就具有压力比小，压缩终温低，单位容积制冷量大等优点。11-3-1 制冷剂(6)w(5)非共沸制冷剂n也是由不同制冷剂按一定比例混合而成，但其不存在共沸点，在定压下蒸发或凝结时，气相与液相的组成成分不断变化，温度也随之不断变化n由于相变过程不等温，所以更适于在变温热源的场合下应用，以缩小传热温差，减小不可逆损失n它还可以降低制冷循环压缩比，使单级压缩制冷循环获得更低的蒸发温度。11-3-1-2常用制冷剂及其性质(1)w(1)R22n船舶广泛使用,无毒、无味、不燃不爆、热稳定性好和火焰(800以上)接触时会分解产生有毒光气n工作压力适中，标准沸点为-40.8n单级压缩制冷蒸发温度可达一40nR22MPa，+30MPa,属中压中温制冷剂n标准工况压缩终温为83，可不用水冷却压缩机n溶水性强于R12，在系统中含水较多时会发生冰塞11-3-1-2常用制冷剂及其性质(2)n气态的溶水性小于液态，当系统漏泄时其液体中的含水量就会增加n条件性溶油l在高于+8的区域溶油能力强，可完全溶解l在低于+8处则溶油能力会下降，使蒸发器回油困难n电绝缘性不如R12，但渗透性比R12更强，故对装置的气密性要求更高，可用卤素检漏灯或电子检漏仪检漏n对天然橡胶有侵蚀作用，在R22装置中一般采用氯丁橡胶或丁基橡胶作密封材料 11-3-1-2常用制冷剂及其性质(3)w(2)R12(二氟二氯甲烷)n是30年代问世后甚为风行的冷剂n破坏大气臭氧层，对地球也有温室效应nR12与R22的主要差别有以下:l溶水性差，溶水能力随温度降低而下降。易发生“冰塞”l与润滑油相互易溶(蒸气也能溶油)l电绝缘性较好w(3)R134a(四氟乙烷，CH2FCFs)nR134a不含氯原子C1，其臭氧耗减潜能值(ODP)为0，全球变暖潜能值(GWP)为0，26，也比R12(GWP为3)小得多。11-3-1-2 常用制冷剂及其性质(4)nR134a标准沸点为-26.5，一15时蒸发压力为0.164 MPa，+30时冷凝压力nR134a绝热指数为1.11，在相同工作参数下压缩机排气终温与尽12相近，压缩机气缸无需用水冷却。nR134a对普通橡胶有更强的易膨胀湿润特性，所以密封材料宜采用氢化丁腈橡胶、氯化橡胶nR134a本身无润滑性能。对润滑油的润滑性有更高的要求。11-3-1-2 常用制冷剂及其性质(5)w(4)R717,氨n 有毒，有强烈的刺激性臭味。当空气中达到一定浓度时对人有危险，也可引起燃烧和爆炸，氨与食品接触会使其品味变差n与水能大量互溶，不会发生“冰寒”n微溶于油；纯氨不腐蚀铁、铜等金属，但氨中含有水分时会腐蚀锌、铜及铜合金(磷青铜除外)；氨水呈碱性，可使酚酞试纸变红色n放热系数比氟利昂大，密度、粘度比氟利昂小n单位容积制冷量比R12大60左右，且价格便宜，目前主要用于一些水产品加工船和冷藏船 11-3-2 载冷剂(1)w载冷剂是在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质。优良的载冷剂应满足下列条件n比热大 导热系数大 粘度低n凝固点与使用温度范围相适应n腐蚀性小 无毒、不燃、不爆n化学稳定性好 价格低廉。w载冷剂的种类很多，下面为一些常用的载冷剂及其主要性质11-3-2 载冷剂(2)w水是一种理想的载冷剂n比热大、密度小、对设备和管道腐蚀性小、不燃烧、不爆炸、无毒、化学稳定性好、价廉易得等优点n在大型空调制冷系统中，广泛采用水作载冷剂n由于它的凝固点高，在使用上受到很大限制w盐水溶液n盐水溶液一般为氯化钠、氯化钙、或氯化镁水溶液n普遍采用，适用于中、低温制冷系统n盐水的性质和凝固点取决于盐水浓度11-3-3 冷冻机油(1)w润滑油作用：n润滑n密封(渗入各摩擦件密封面阻止制冷剂泄漏)n冷却(带走摩擦热，同时也可降低排气温度)n在多缸压缩机中，润滑油还可用来控制卸载机构w选用 不同制冷机组和制冷(剂)系统，用不同的冷冻机油不同工作温度用不同的冷冻机油冷冻机油主要应满足下列几项要求：n1凝固点应至少比工作时的最低蒸发温度低2.5,以免在蒸发器中凝固而堵塞通道。11-3-3 冷冻机油(2)n2闪点应比最高排气温度高出1530l国产冷冻机油闪点(开口)在150180之间。n3具有适当的粘度l船用制冷压缩机轴承负荷不高,润滑作用对冷冻机油粘度的要求容易满足,主要要考虑密封的要求l若粘度过低,则活塞环与气缸壁间的油膜就容易被气体冲掉，从而使漏气增加,氟利昂易溶于油，溶人5的氟利昂就能使油的粘度下降一半，所以在氟利昂装置中使用的冷冻机油粘度应大些.11-3-3 冷冻机油(3)w4含水量低n以免引起制冷系统冰塞、腐蚀或产生镀铜现象等n冷冻机油必须密封存放，否则空气中的水蒸气可能进入油中而使含水量增加w5.全封闭式和半封闭式压缩机n要求润滑油的电绝缘性好n全封闭压缩机要求510年不需换油l故对油的化学稳定性和抗氧化安定性要求较高w其他如酸值低、抗腐蚀性好、灰分及机械杂质含量少等，也是对冷冻机油的一般要求