暖通空調(diào)基礎(chǔ)知識講稿之制冷劑載冷劑及潤滑劑（PPT 37頁）

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。可以分為三類： 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。二甲基乙醚（蒸發(fā)壓力有所提高）乙醚（易燃

2、、易爆、制取低溫時蒸發(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個國家和10個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q0

3、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、價格便宜；二、制冷劑命名無機(jī)物鹵代烴碳?xì)浠衔锃h(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：烷烴類化合物的分子通式為CmH2m+2；鹵代

4、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)，每個括號是一個數(shù)字，該數(shù)字為零時省去不寫。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)作為毒性指標(biāo)；美國杜邦公司用AEL（Allowable Exposure

5、 Limit）作為毒性指標(biāo)。上述兩個指標(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，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)ISO514993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

6、，將毒性和可燃性合在一起，規(guī)定了六個安全等級。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、銅存在長時間使用時會發(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

7、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衔锘旌现评鋭?/p>

8、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，在礦物油中溶解度小；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)；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?。粚Σ牧嫌邢拗?，不允許使用銅及銅合金；用于蒸發(fā)溫度

9、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)：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

10、體無害；價格低廉，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)恼扯龋荒厅c(diǎn)要低，低溫時要有良好的流動性；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