1、第二章 制冷劑、載冷劑及潤滑劑,一、制冷劑的發(fā)展、應(yīng)用與選用原則 二、制冷劑命名 三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用 四、常用制冷劑 五、載冷劑的種類、作用及選用原則 六、潤滑油的功效、要求、種類及選用,一、制冷劑的發(fā)展,CO2、NH3、SO2 鹵代烴（氟里昂Freon） 是鏈狀飽和碳?xì)浠衔锏姆?、氯、溴衍生物的總稱?？梢苑譃槿悾?全鹵代烴，分子中只含有氯、氟、碳原子，稱為氯氟烴，簡稱CFCs；如R11，R12，R13等； 氫氯氟烴，分子中除氯、氟、碳原子外，還有氫原子，簡稱HCFCs，如R22； 氫氟烴，分子中沒有氯原子，而有氫、氟、碳原子，簡稱HFCs，如R134a。,乙醚（易燃、易爆、制

2、取低溫時(shí)蒸發(fā)壓力低于大氣壓）,蒙特利爾議定書,聯(lián)合國環(huán)保組織1987年在加拿大蒙特利爾市召開會議，36個(gè)國家和10個(gè)國際組織共同簽署了關(guān)于消耗大氣臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書，我國1992年正式宣布加入修訂后的蒙特利爾議定書 對于CFCs：發(fā)達(dá)國家，從1996年1月1日起完全停止生產(chǎn)和消費(fèi)；發(fā)展中國家，最后停用日期是2010年； 對于HCFCs：發(fā)達(dá)國家，從1996年起凍結(jié)生產(chǎn)量，2004年開始削減，2020年完全停用；發(fā)展中國家，從2016年開始凍結(jié)生產(chǎn)量，2040年完全停用。 以上時(shí)間表可能還會提前。,制冷劑性質(zhì)方面的要求：,熱力學(xué)性質(zhì)方面： 在工作溫度范圍內(nèi)有合適的壓力和壓比； 單位制冷量

3、q0和單位容積制冷量qv比較大； 比功w和單位容積壓縮功wv小，循環(huán)效率高； 等熵壓縮終了溫度t2不太高；,制冷劑性質(zhì)方面的要求：,遷移性質(zhì)方面： 粘度、密度盡量??； 熱導(dǎo)率大；,物理化學(xué)性質(zhì)方面： 無毒、不燃燒、不爆炸、使用安全； 化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好； 對大氣環(huán)境沒有破壞作用；,其它方面： 原料來源廣、制造工藝簡單、價(jià)格便宜；,二、制冷劑命名,無機(jī)物 鹵代烴 碳?xì)浠衔?環(huán)烷烴、鏈烯烴的鹵代物,二、制冷劑命名,國際上統(tǒng)一規(guī)定用字母“R”和它后面的一組數(shù)字或字母作為制冷劑的簡寫符號。 無機(jī)化合物：簡寫符號規(guī)定為R7（），括號代表一組數(shù)字，是該無機(jī)物分子量的整數(shù)部分； 鹵代烴和其他烷烴類：烷

4、烴類化合物的分子通式為CmH2m+2；鹵代烴的分子通式為CmHnFxClyBrz（n+x+y+z=2m+2），則簡寫符號規(guī)定為R(m-1)(n+1)(x)B(z)，每個(gè)括號是一個(gè)數(shù)字，該數(shù)字為零時(shí)省去不寫。,二、制冷劑命名,非共沸混合制冷劑：簡寫符號為R4（）； 共沸混合制冷劑：簡寫符號為R5（）； 環(huán)烷烴及環(huán)烷烴的鹵代物：用字母“RC”開頭； 鏈烯烴及鏈烯烴的鹵代物：用字母“R1”開頭； 有機(jī)氧化物、脂肪族胺：用R6開頭，其后的數(shù)字式任選的。,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,安全性 1.毒性 美國工業(yè)與環(huán)境衛(wèi)生專家大會用TLVs（Threshold Limit Values）指標(biāo)作為毒性指

5、標(biāo)； 美國杜邦公司用AEL（Allowable Exposure Limit）作為毒性指標(biāo)。 上述兩個(gè)指標(biāo)數(shù)量非常接近，如果這些指標(biāo)的數(shù)值不小于1000，則認(rèn)為這種制冷劑是無毒的。 注意：雖然有些氟里昂制冷劑的毒性較低，但是他們在高溫或是火焰作用下會分解出極毒的光氣，使用時(shí)要特別注意！,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,2.燃燒性和爆炸性 各種制冷劑的燃燒性和爆炸性差別很大。易燃的制冷劑在空氣中的含量達(dá)到一定的范圍時(shí)，遇明火就會產(chǎn)生爆炸。因此應(yīng)盡量避免使用，萬一必須要使用，要有防火防爆安全措施。,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,3.安全分類 國際標(biāo)準(zhǔn)ISO5

6、14993和美國標(biāo)準(zhǔn)ANSIASHRAE34-92對制冷劑的安全分類作了較大的調(diào)整，將毒性和可燃性合在一起，規(guī)定了六個(gè)安全等級。,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,熱穩(wěn)定性 通常情況下，制冷劑因受熱而發(fā)生化學(xué)分解的溫度大大高于其工作溫度，因此正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下制冷劑不會發(fā)生裂解。但在溫度較高，又有油、鋼鐵、銅存在長時(shí)間使用時(shí)會發(fā)生變質(zhì)甚至熱解。,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,對材料的作用 碳?xì)浠衔镏评鋭饘贌o腐蝕作用； 鹵素化合物制冷劑與金屬的作用； “鍍銅”現(xiàn)象； 氨制冷機(jī)中對銅的特殊要求； 橡膠、塑料的溶解和膨潤作用。,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用

7、,對水的溶解性 冰堵； 形成的水合物對金屬材料有腐蝕作用；,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,泄漏性 制冷機(jī)工作時(shí)不允許有制冷劑向系統(tǒng)外泄漏，因此系統(tǒng)的運(yùn)行需要經(jīng)常在設(shè)備、管道的結(jié)合面處檢查有無制冷劑泄漏。 氨：依靠嗅覺；不能用肥皂水檢漏；可以用酚酞試劑或試紙檢漏。 氟里昂： 用肥皂水檢漏；鹵素噴燈；電子檢漏儀。,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,制冷劑與大氣環(huán)境 ODP（Ozone Depletion Potential） 大氣臭氧層消耗的潛能值；以R11為基準(zhǔn)值，人為地規(guī)定其值為1.0； GWP（Global Warming Potential） 全球變暖潛能；以R11為基準(zhǔn)值，人為地規(guī)定

8、其值為1.0；,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,四、常用制冷劑,無機(jī)物 氟里昂 碳?xì)浠衔?混合制冷劑,1.無機(jī)物（氨）,應(yīng)用較廣的中溫制冷劑，沸點(diǎn)33.3，凝固點(diǎn)77.9； 有較好的熱力學(xué)性質(zhì)和熱物理性質(zhì)； 有毒，可燃，安全分類B2； 與水互溶，但由于有腐蝕作用，限制含水量不超過0.2； 密度比礦物油小，在礦物油中溶解度??； 對材料有限制，不允許使用銅及銅合金； 用于蒸發(fā)溫度在65以上的大型或中型活塞及螺桿機(jī)組中，也有應(yīng)用于大容量離心式制冷機(jī)中。,1.氟里昂（R12）,應(yīng)用較廣的中溫制冷劑，沸點(diǎn)33.3，凝固點(diǎn)77.9； 有較好的熱力學(xué)性質(zhì)和熱物理性質(zhì)；

9、有毒，可燃，安全分類B2； 與水互溶，但由于有腐蝕作用，限制含水量不超過0.2； 密度比礦物油小，在礦物油中溶解度?。?對材料有限制，不允許使用銅及銅合金； 用于蒸發(fā)溫度在65以上的大型或中型活塞及螺桿機(jī)組中，也有應(yīng)用于大容量離心式制冷機(jī)中。,溫度滑移（Temperature glide） 近共沸制冷劑（Near azeotropic mixture refrigerant）,非共沸混合制冷劑,五、載冷劑,在間接冷卻的制冷裝置中，被冷卻物質(zhì)或空間中的熱量是通過一種中間介質(zhì)傳給制冷劑。這種中間介質(zhì)在制冷工程中稱為載冷劑或第二制冷劑。 優(yōu)點(diǎn)：減小制冷機(jī)的充灌量；載冷劑熱容大，易于保持恒溫； 缺點(diǎn)：

10、系統(tǒng)更加復(fù)雜；增大了被冷卻對象與制冷劑間的溫差，需要較低的蒸發(fā)溫度。,五、載冷劑,在工作溫度下處于液態(tài); 比熱容要大; 密度小; 粘度小; 化學(xué)穩(wěn)定性好; 不腐蝕管道和設(shè)備; 不燃、不爆炸、無毒、對人體無害； 價(jià)格低廉，便于獲得。,五、載冷劑,水 鹽水 有機(jī)化合物及其水溶液,氯化鈣、氯化鈉對金屬材料有腐蝕作用，在使用時(shí)一般加入緩蝕劑，調(diào)整溶液的pH值至7.08.5，緩蝕劑一般采用重鉻酸鈉（Na2Cr2O7.2H2O）,鹽水,有機(jī)載冷劑,主要有乙二醇、丙二醇、丙三醇的水溶液等，其中乙二醇的水溶液使用的最為廣泛。 不凍液：由乙二醇（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40），乙醇（20），水（40）組成的三元溶液。 冰點(diǎn)：64，密度：1000kgm3，比熱容：3.14kJ（kg.K），沸點(diǎn)：98 ,六、潤滑油,潤滑油的功效 對潤滑油的要求 分類與特性,功效,保證壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對壓縮機(jī)的各運(yùn)動部件起潤滑和冷卻作用； 在摩擦面形成油膜，降低摩擦功和帶走摩擦熱； 防止運(yùn)動部件由于發(fā)熱而卡死； 對于開啟式壓縮機(jī)，還可以起到密閉作用； 形成油膜，防止生銹； 帶走雜質(zhì)和油污，清潔潤滑面。,要求,在運(yùn)行狀態(tài)下，潤滑油要有適當(dāng)?shù)恼扯龋?凝固點(diǎn)要低，低溫時(shí)要有良好的流動性； 不含水分、不凝性氣體和石蠟； 與制冷劑有良好的兼容性，本身有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性； 絕緣、耐電壓要求； 價(jià)