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文檔簡介
1、DEVELOPMENT AND STUDY OF NEW TYPE OF REFRIGERATING MEDIUMR134aR12Based on the energy and the environment of our country, this paper discusses the types of refrigeration medium used at present and the impacts to the surroundings, and lists the merits and defects of some new refrigeration medium subst
2、ituted for the conventional ones. The new technique of refrigeration medium addition with nanophase materials, which is studied further all over the world, is also introduced in this paper. 當前的制冷劑及其存在的問題由于行業(yè)發(fā)展的慣性,目前使用較多的制冷劑是CFCs(氯氟烴的統(tǒng)稱) 和HCFCs (含氫氯氟烴),其次是HFCs(氫氟烷烴)。而HCFCs與CFCs同樣能夠破壞臭氧,兩者只不過是所含的氯原子多少
3、不同而已。同時CFCs,HCFCs和新一代HFCs制冷劑都被認為是溫室氣體,它們對全球氣候變暖影響的大小,取決于它們吸收紅外能量的能力和它們在大氣中延續(xù)的時間,可用GWP(全球變暖潛值)來度量它們對全球變暖作用的大小,其大小是相對于CO2 的溫室效應(yīng)而言的,規(guī)定CO2的GW P =1。物質(zhì)對于臭氧層破壞能力的大小是以O(shè)DP(大氣臭氧層損耗潛能值)來衡量的,以CFC11為基準,規(guī)定CFC11的ODP =1。制冷劑的替代R134aR152aR410a碳氫化合物氨(R717)二氧化碳(R744)R152aR410a1)R134a。R134a的ODP =0,GW P = 420,不可燃,無毒,無味,使
4、用安全。The characteristics of R134a are very similar to those of R12. But it is cheaper than R12. Besides R134a weights about 90% as much as R12. So it could substituted for R12. 但使用R134a會使能耗增大,且CFC212用的潤滑油不相溶,與材料的兼容性方面也不同CFC212。另外,它還是一種溫室效應(yīng)氣體,所以仍然存在一定的缺陷。2)R152a。從物化性方面看HFC2152a也與CFC212接近,用R152a替代R12后能
5、耗可降低3 %7 %,但其在空氣中的含量達4.8 %16.8%時具有可燃性,因此推廣使用收到一定的限制。而它可與其他物質(zhì)混合,組成非共沸混合物來替代CFC212。3) R410A。其是近共沸混合制冷劑,是由質(zhì)量分數(shù)為50 %R32 和50 %R125 組成。ODP = 0,主要用來替代R22,單位容積制冷量較大,傳熱性能及流動性能較好,但同溫度下壓力值比R22高約60%。4)R407C。其是非共沸混合制冷劑,是由質(zhì)量分數(shù)為23 %的R32,25 %的R125和51 %的R134a組成,ODP= 0,單位容積制冷量大,但傳熱性能較差。5)碳氫化合物。目前,作為制冷劑應(yīng)用的碳氫化合物主要是丙烷(R
6、290)、丁烷(R600) 和異丁烷(R600a)等,其中R600a已在歐洲和一些發(fā)展中國家廣泛用于冰箱中,并且符合京都議定書的要求,ODP = 0,GW P =15,環(huán)保性能好,成本低,運行壓力低,噪聲小,但其易燃,易爆。此外R290和R600a組成的混合制冷劑也有一定的發(fā)展使用。6)氨(R717)。其ODP = 0,GW P = 0,具有優(yōu)良的熱力性質(zhì),價格低廉且容易檢漏。不過氨有毒性而且可燃,應(yīng)當引起注意。然而,其油溶性、與某些材料不容性、高的排氣溫度等問題也需合理解決。來,NH3 會有更大的市場份額。7)二氧化碳(R744)。CO2 是自然界天然存在的物質(zhì),ODP =0,GW P =1
7、。來源廣泛、成本低廉,CO2安全無毒,不可燃,適應(yīng)各種潤滑油常用機械部件材料,即便在高溫下也不分解產(chǎn)生有害氣體。CO2 的蒸發(fā)潛熱較大,單位容積制冷量相當高,故壓縮機及部件尺寸較??;絕熱指數(shù)較高K =1.30,壓縮機壓比約為2.53.0 ,比其他制冷系統(tǒng)低,容積效率相對較大,接近于最佳經(jīng)濟水平,有很大的發(fā)展?jié)摿?。添加納米材料的新型制冷劑納米科技與材料應(yīng)用于制冷領(lǐng)域的最新進展主要有:1)納米粒子能夠顯著地增大液體的導(dǎo)熱系數(shù)(如果在水中添加5vol的銅納米粒子,可以使導(dǎo)熱系數(shù)增加1.5倍)。2)將納米微粒添加到制冷系統(tǒng)中運行發(fā)現(xiàn):(1)添加了納米顆粒的制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器出口溫度降低的速度要明顯快于不含
8、納米介質(zhì)的制冷系統(tǒng),且系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)時的溫度要略低;(2)制冷系統(tǒng)吸氣壓力和排氣壓力略有降低,吸排氣壓力的降幅都接近5。由于吸排氣壓力各自降低的比例接近,所以采用納米介質(zhì)的制冷系統(tǒng)壓縮機的吸排氣壓差要小于不含納米介質(zhì)的制冷系統(tǒng),從而降低了壓縮機的功耗;(3)添加納米介質(zhì)后,可以改善礦物油與氫氟烴制冷劑的互容性。3)用納米粒子對空調(diào)器換熱器外表面做滲透處理,可催化分解空氣中的苯、甲醛等有害物質(zhì),而且分解率接近100,從而起到殺菌消毒的效果。Generally speaking ,the trend of development of the refrigeration medium is intimately correlated with the environment protec
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