【中國制冷網(wǎng)】制冷劑又稱制冷工質(zhì),在南方一些地區(qū)俗稱雪種。它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)(水或空氣等)的熱量而汽化,在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。今天小編帶大家詳細了解一下制冷劑的分類和選擇要求。
一、制冷劑的分類
制冷劑按常溫下冷凝壓力的大小和在大氣壓力下蒸發(fā)溫度的高低,可分成三大類:
1、低壓高溫制冷劑
蒸發(fā)溫度高于0℃,冷凝壓力低于29.41995×104Pa。
2、中壓中溫制冷劑
蒸發(fā)溫度-50~0℃,冷凝壓力(196.113~29.41995)×104Pa。
3、高壓低溫制冷劑
蒸發(fā)溫度低于-50℃,冷凝壓力高于196.133×104Pa。
二、制冷劑的選擇要求
1、制冷劑的工作溫度和工作壓力要適中。
在大氣壓力下,制冷劑的蒸發(fā)溫度要足夠低,以滿足冷卻的溫度要求;
在常溫下,制冷劑要有比較低的冷凝壓力,由于冷凝壓力過高時對制冷系統(tǒng)的密封性能劑結(jié)構(gòu)強度要求就高。一般要求制冷劑的冷凝壓力為:12×105~15×105Pa;
在常溫下,制冷劑要有比較高的蒸發(fā)壓力,由于假如蒸發(fā)器內(nèi)的壓力低于大氣壓力時,外界的空氣輕易通過縫隙進進制冷系統(tǒng),使系統(tǒng)中的壓力升高,減少制冷量,增加功耗。同時空氣中的水分會造成制冷系統(tǒng)產(chǎn)生冰堵及其它惡果。
2、制冷劑要有比較大的單位容積制冷量
同一規(guī)格的制冷設(shè)備,當選用的制冷劑單位容積制冷量大時,可以獲得較大的制冷量。
在同一工況下,當制冷量一定時,制冷劑的單位容積制冷量大,就可以減少系統(tǒng)的制冷劑容積,也可以相應(yīng)的縮小壓縮機的尺寸。
3、制冷劑的臨界溫度要高,凝固點要低
臨界溫度高,便于制冷劑在環(huán)境溫度下冷凝稱液體;凝固點低,可以制取較低的溫度,擴大制冷劑的使用溫度范圍,減少節(jié)流損失,進步制冷系數(shù)。
4、制冷劑的粘度和密度要盡量小
粘度和密度小,可以使系統(tǒng)中制冷劑循環(huán)的流阻小,降低循環(huán)耗功量,適當?shù)目s小管道口徑,并答應(yīng)管路有較小的彎曲半徑(而這一點對于降低蒸發(fā)器的壓力損失是非常重要的),還能減輕制冷機對壓縮機中閥組的沖擊力,延長壓縮機的使用壽命。
5、制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)要高
導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)高,可以適當減小制冷系統(tǒng)中換熱器的結(jié)構(gòu),并可進步換熱器的換熱效率。
6、對制冷劑其它方面的要求
不燃燒、不爆炸、無毒、無腐蝕性作用、價格適宜、易于購買等。
冷庫制冷劑的選擇要求有哪些?
制冷劑的性質(zhì)將直接影響制冷機的種類、構(gòu)造、尺寸和運行特性,同時也會影響制冷循環(huán)的形式、設(shè)備結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟技術(shù)性能,因此,合理選擇制冷劑是一個很重要的問題。通常對制冷劑的性能要求從熱力學(xué)、物理化學(xué)、安全性、環(huán)境影響和經(jīng)濟性方面等加以考慮。
一、熱力學(xué)方面的要求
1、沸點要低,可獲得較低的蒸發(fā)溫度
同時,沸點低的制冷劑具有較高的蒸氣壓力。
2、臨界溫度要高、凝固溫度要低。
臨界溫度要高、凝固溫度要低,以保證制冷劑在較廣的溫度范圍內(nèi)安全工作。
3、制冷劑要具有適宜的工作壓力
要求制冷劑的蒸發(fā)壓力接近或略高于大氣壓力,避免制冷系統(tǒng)低壓部位出現(xiàn)真空而增大空氣摻入系統(tǒng)的機會。要求冷凝壓力不能過高。冷凝壓力低可降低制冷設(shè)備、管道的強度和施工要求,減少制冷系統(tǒng)的建設(shè)投資和制冷劑向外泄漏的可能性。要求冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的壓力比和壓力差小。
4、制冷劑的汽化潛熱要大
制冷系統(tǒng)在得到相同的產(chǎn)冷量時,汽化潛熱大的可減少制冷劑的循環(huán)量。同時也可減少制冷機、設(shè)備的投資,降低運行能耗,提高制冷效率。
5、對于大型制冷系統(tǒng),要求制冷劑的單位容積制冷量盡可能大
這樣在產(chǎn)冷量一定時,可減少制冷劑的循環(huán)量,縮小制冷機的尺寸和管道的直徑。但對于小型制冷系統(tǒng),要求單位容積制冷量小,這樣可適當增大制冷劑的通道截面,減少流動阻力。
6、制冷劑的絕熱指數(shù)要小
這樣可使壓縮耗功減少,排氣溫度降低,改善運行性能和簡化系統(tǒng)設(shè)計。
7、對于離心式制冷壓縮機,應(yīng)采用相對分子質(zhì)量適中的制冷劑
因為相對分子質(zhì)量大可增大每一級的升壓比,在系統(tǒng)的壓力比一定時,可減少壓縮級數(shù)。另外,大多數(shù)物質(zhì)在沸點下汽化時,其摩爾炳增相似。因此標難沸點相近的制冷劑,相對分子質(zhì)量大時,汽化潛熱就小。
8、導(dǎo)熱系數(shù)要高
這樣可提高換熱設(shè)備的傳熱系數(shù),減少換熱設(shè)備的換熱面積。
二、物理化學(xué)方面的要求
1、制冷劑的黏度要小,
制冷劑的黏度要小,減少制冷劑在系統(tǒng)中的流動阻力,縮小制冷系統(tǒng)管道直徑屬消耗量。黏度小也可增加制冷劑的傳熱性能。
2、制冷劑的純度要高
所選用的制冷劑應(yīng)無不溶性雜質(zhì)要求制冷劑具有一定的吸水性,當制冷劑中滲進極少的水分時致在低溫下產(chǎn)生冰塞而影響制冷系統(tǒng)的正常工作。
3、制冷劑的熱化學(xué)穩(wěn)定性要好,高溫下不易分解
制冷劑與油、水相混合時對金屬材料不應(yīng)有明顯的腐蝕作用,對制冷機的密封材料的膨潤作用也要盡可能小。
4、制冷劑的溶油性表現(xiàn)為完全溶解、微溶解和完全不溶解。
當制冷劑與冷凍機油完全泛解時,能為機件潤滑創(chuàng)造良好條件,在冷凝器等換熱器的換熱面上不易形成油膜,傳熱效果彰好。但會使制冷劑的蒸發(fā)溫度提高,低溫下的冷凍機油就度降低,還會使制冷劑沸騰時泡沫增多,蒸發(fā)器中的液面不穩(wěn)定以及在運行時便制冷機的耗油增大,系統(tǒng)回油不易。當制冷劑與冶凍機油完全不清時,對制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度影響較小,但在熱交換器換熱表面易形成油膜而影響換熱。微溶解于油的制冷劑的優(yōu)缺點介于上述兩者之間。
5、制冷劑對線圈絕緣材料的作用盡可能小
在半封閉式和全封閉式制冷機中,壓縮機的電動機線圈與制冷劑、冷凍機油直接接觸不僅要求制冷刑具有良好的電絕緣性,同時還要求制冷劑對線圈絕緣材料的作用盡可能小。
三、安全性方面的要求
1、制冷劑在工作溫度范圍內(nèi)應(yīng)不燃燒、不爆炸
必須使用某些易燃、易爆制冷劑時,一定要有防火防爆安全措施。
2、制冷劑應(yīng)無毒或低毒,相對安全性好
制冷劑的毒性、燃燒性和爆炸性都是評價制冷劑安全程度的指標,各國都規(guī)定了z*低安全程度的標準。
3、選擇易檢漏的制冷劑
由于某些制冷劑帶有一定的毒性和危險性,要求所選擇的制冷劑應(yīng)具有易撿漏的特點,以確保運行安全。
4、選擇對人體的健康無損害,無刺激性氣味的制冷劑
萬一泄漏的制冷劑與食品接觸時,要求食品不會變色、變味,不會被污染及損傷組織??照{(diào)用制冷劑應(yīng)對人體的健康無損害,無刺激性氣味。
四、環(huán)境影響方面的要求
z*新研究發(fā)現(xiàn),某些化學(xué)物質(zhì)可能對q*環(huán)境有影響,已引起了國際社會的關(guān)注。所選擇的制冷劑應(yīng)滿足以下要求:
(1)存在于大氣層中的壽命要低。
(2)對臭氧層潛在破壞效應(yīng)要小。
(3)q*溫室潛在效應(yīng)要低。
(4)無光霧反應(yīng),對大氣、水源及土壤等影響要小。
五、經(jīng)濟性方面的要求
(1)制冷劑的生產(chǎn)工藝要簡單,生產(chǎn)成本要低。
(2)制冷劑要價廉、易得。
由于制冷劑的種類繁多,其性質(zhì)差別很大,完全符合要求的理想制冷劑是不存在的。在選擇時要根據(jù)實際情況綜合考慮。
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