制冷知识讲座.pptx
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1、一.介绍制冷基础知识.二.了解制冷机各部件的作用.三.操作说明.四.日常维护.降温原理:利用水蒸发降温在我们日常生活中已广泛地被应用,当我们靠近海洋、江河、湖泊的地方会感觉特别凉爽、舒服,这就是水在蒸发过程中,吸收了空气中的热量,使空气温度下降,制冷设备就是利用这一现象发明的.制冷的发展大事:1820年-人造冰首次在实验室中制造出来.1824年-揭示吸收式制冷原理.1834年-人造冰的生产开始.1855年-制造出吸收式制冷装置.1890年-小块人造冰面市机械制冰开始 了.1910年-家用机械冰箱出现.1913年-制造出第一台手动家用冰箱.制冷与低温工质制冷与低温工质 制冷剂的发展、应用与选用原
2、则制冷剂的发展、应用与选用原则 只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。可能作为制冷剂使用。乙醚是最早使用的制冷剂。乙醚是最早使用的制冷剂。18661866年年 威德豪森威德豪森(Windhausen)(Windhausen)提出使用提出使用COCO2 2作制冷剂。作制冷剂。18701870年年 卡尔卡尔林德林德(Cart Linde)(Cart Linde)用用NHNH3 3作制冷剂。作制冷剂。18741874年年 拉乌尔拉乌尔皮克特皮克特(Raul Pictel)(Raul Pictel)采用采用SOSO2 2作制冷剂。作
3、制冷剂。SOSO2 2和和COCO2 2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。在历史上曾经是比较重要的制冷剂。SOSO2 2毒性大,但作为重要制冷剂曾有毒性大,但作为重要制冷剂曾有6060年历史。年历史。COCO2 2在使用温度范围内压力特高,致使机器极为笨重,但在使用温度范围内压力特高,致使机器极为笨重,但它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达5050年年之久,之久,19551955年才被氟里昂所取代。年才被氟里昂所取代。制冷剂的要求制冷剂的要求 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。因此,只有
4、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。1.1.热力学性质方面热力学性质方面 2.2.迁移性质方面迁移性质方面 (1)(1)工作温度范围内有合适的压力和压力比。工作温度范围内有合适的压力和压力比。(2)(2)单位制冷量单位制冷量q q0 0和单位容积制冷量和单位容积制冷量q qv v较大。较大。(3)(3)比功比功w w和单位容积压缩功和单位容积压缩功w wv v小,循环效率高。小,循环效率高。蒸发压力蒸发压力大气压力大气压力冷凝压力不要过高冷凝压力不要过高冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大 (4)(4)等熵压缩终了温度等熵压缩终了温度t t2 2
5、不能太高,以免润滑条件恶化不能太高,以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。或制冷剂自身在高温下分解。(1)(1)粘度、密度尽量小。粘度、密度尽量小。(2)(2)导热系数大,可提高传热系数,减少传热面积。导热系数大,可提高传热系数,减少传热面积。作为制冷剂应符合的要求作为制冷剂应符合的要求 3.3.物理化学性质方面物理化学性质方面 4.4.其它其它 (1)(1)无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。(2)(2)化学稳定性和热稳定性好。化学稳定性和热稳定性好。(3)(3)对大气环境无破坏作用。对大气环境无破坏作用。原料来源充足,制造工艺简单,价格便宜。原料来源充足,制造
6、工艺简单,价格便宜。乙醚1834年查尔斯泰勒(Charles Tellier)二甲基乙醚 威德豪森(Windhausen)CO2 1866年 卡特林德(Carl Linde)NH3 1870年 拉乌尔皮克特(Raul Pictel)SO2 1874年 汤姆斯米杰里(Thomas Midgley)卤代烃 1929-1930年 混合制冷剂 二十世纪五六十年代 制冷剂的分类和命名制冷剂的分类和命名(1)无机物制冷剂。如NH3、CO2和H2O等。(2)卤代烃制冷剂(氟利昂)。如R12、R134a、R22、R11、R123等。(3)碳氢化合物制冷剂。如甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、乙烯、丙烯等。(4)环烷烃
7、的卤代物、链烯烃的卤代物也可作制冷剂使用,如八氟环丁烷,二氟二氯乙烯等。(5)共沸制冷剂。如R500,R502、R507等。(6)非共沸制冷剂。如R400,R402、R407等。1974年美国加利福尼亚大学的罗兰(Sherwood Rowland)教授和他的博士后莫利纳(Mario Molina)在“自然”杂志上发表文章,指出卤代烃在紫外线作用下会释放出氯离子,而氯离子会消耗地球周围热成层(Stratosphere,原名平流层)中的臭氧(Ozone,O3),而使过量的太阳紫外线照射到地面,给地球上的生物和人类带来一系列的危害。为此,瑞典皇家科学院将1995年的诺贝尔化学奖授予这两位和一名德国的
8、化学家,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。在大气臭氧层问题大气臭氧层问题提出来以后,为了能较简单地定性判别不同种类制冷剂对大气臭氧层的破坏能力,氯氟烃类物质代号中的R可表示为CFC,氢氯氟烃类物质代号中的R可表示为HCFC,氢氟烃类物质代号中的R可表示为HFC,碳氢化合物代号中的R可表示为HC,而数字编号不变。例如,R12可表示为CFCl2,R22可表示为HCFC22,R134a可表示为HFCl34a。表表1-4 1-4 制冷剂符号举例制冷剂符号举例 化合物名称化合物名称分子式分子式m、n、x、z值值简写符号简写符号一氟三氯甲烷一氟三氯甲烷CFCl3m=1,n=
9、0,x=1R11二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷CF2Cl2m=1,n=0,x=2R12三氟一溴甲烷三氟一溴甲烷CF3Brm=1,n=0,x=3,z=1R13B1二氟一氯甲烷二氟一氯甲烷CHF2Clm=1,n=1,x=2R22二氟甲烷二氟甲烷CH2F2m=1,n=2,x=2R32甲烷甲烷CH4m=1,n=4,x=0R50三氟二氯乙烷三氟二氯乙烷C2HF3Cl2m=2,n=1,x=3R123五氟乙烷五氟乙烷C2HF5m=2,n=1,x=5R125四氟乙烷四氟乙烷C2H2F4m=2,n=2,x=4R134a乙烷乙烷C2H6m=2,n=6,x=0R170丙烷丙烷C3H8m=3,n=8,x=0R290蒙特利尔
10、议定书1对CFCs,包括CFC11、CFCl2,CFCll3、CFCll4、CFCll5烃等物质:(1)对发达国家,规定从1996年1月1日起完全停止生产与消 费;(2)对发展中国家(CFCs人均消耗量小于0.3kg/年),最后停用的日期是2010年。2对HCFCs,包括HCHC22、HCFCl42b、HCFCl23等:(1)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;(2)对发展中国家,从2016年开始冻结生产量,2040年完全停用。沸点沸点-33.3-33.3,凝固点,凝固点-77.9-77.9 单位容积制冷量大粘性小,传热性好,流动阻力小单位容积制冷量
11、大粘性小,传热性好,流动阻力小 毒性较大,有一定的可燃性,安全分类为毒性较大,有一定的可燃性,安全分类为B2 B2 氨蒸气无色,具有强烈的刺激性臭味氨蒸气无色,具有强烈的刺激性臭味 氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤 氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量 以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小 系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸 氨液比重比矿物润滑油小,油沉积下部需定期放出氨液比重比矿物润滑油小,油沉积下部
12、需定期放出 在氨制冷机中不用铜和铜合金材料在氨制冷机中不用铜和铜合金材料(磷青铜除外磷青铜除外)常用制冷剂常用制冷剂1.1.无机物无机物氨氨2.2.氟利昂氟利昂(1)R12(1)R12(二氟二氯甲烷(二氟二氯甲烷 CFCF2 2ClCl2 2)沸点沸点-29.8-29.8,凝固点,凝固点-158-158。无色,有较弱芳香味,毒性小,不燃不爆,安全。无色,有较弱芳香味,毒性小,不燃不爆,安全。系统里应严格限制含水量,一般规定不得超过系统里应严格限制含水量,一般规定不得超过0.001%0.001%常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶 不腐蚀一般金属但
13、能腐蚀镁及含镁量超过不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过2%2%铝镁合金。铝镁合金。对天然橡胶和塑料有膨润作用。对天然橡胶和塑料有膨润作用。(2)R134a(2)R134a(四氟乙烷(四氟乙烷 CHCH2 2FCFFCF3 3)毒性非常低,不可燃,安全。毒性非常低,不可燃,安全。与矿物润滑油不相溶,但能完全溶解于多元醇酯类。与矿物润滑油不相溶,但能完全溶解于多元醇酯类。化学稳定性很好,溶水性比化学稳定性很好,溶水性比R12R12强得多,对系统干燥强得多,对系统干燥和清洁性要求更高,用与和清洁性要求更高,用与R12R12不同的干燥剂。不同的干燥剂。(3)R11(3)R11(一氟三氯甲烷(一氟三氯
14、甲烷 CFClCFCl3 3)沸点沸点23.823.8,凝固点,凝固点-111-111。毒性比毒性比R12R12更小,安全。更小,安全。水在水在R11R11中的溶解能力与中的溶解能力与R12R12相接近。相接近。对金属及矿物润滑油的作用关系也与对金属及矿物润滑油的作用关系也与R12R12大致相似。大致相似。与明火接触时,较与明火接触时,较R12R12更易分解出光气。更易分解出光气。(4)R22(4)R22(二氟一氯甲烷(二氟一氯甲烷CHFCHF2 2ClCl)沸点沸点-40.8-40.8,凝固点,凝固点160160。毒性比毒性比R12R12略大,无色无味,不燃不爆,安全。略大,无色无味,不燃不
15、爆,安全。属于属于HCFCHCFC类制冷剂,也要被限制和禁止使用。类制冷剂,也要被限制和禁止使用。对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与R12R12相似。相似。化学性质不如化学性质不如R12R12稳定,对有机物的膨润作用强。稳定,对有机物的膨润作用强。部分与矿物润滑油互溶。部分与矿物润滑油互溶。溶水性稍大于溶水性稍大于R12R12,系统内应装设干器。,系统内应装设干器。3.3.碳氢化合物碳氢化合物(1)R600a(1)R600a(异丁烷(异丁烷 i-Ci-C4 4H H1010)(2)R290(2)R290(丙烷(丙烷 C C3 3H H8 8)沸点和凝固点比
16、沸点和凝固点比R600aR600a低,蒸气压较高和容积制低,蒸气压较高和容积制冷量比冷量比R600aR600a大,其他制冷特性及安全特性均与大,其他制冷特性及安全特性均与R600aR600a相似。相似。沸点沸点-11.73-11.73,凝固点,凝固点-160-160。毒性非常低,在空气中可燃,应注意防火防爆。毒性非常低,在空气中可燃,应注意防火防爆。与矿物润滑油能很好互溶,与其他物质的化学与矿物润滑油能很好互溶,与其他物质的化学相溶性很好,与水的溶解性很差。相溶性很好,与水的溶解性很差。混合制冷剂混合制冷剂(1)(1)共沸制冷剂共沸制冷剂共沸制冷剂特点:共沸制冷剂特点:一定蒸发压力下蒸发时具有
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