制冷技術(shù)與設(shè)備(已修改)
2025-03-03 23:42 本頁面
【正文】 一、概述 制冷的定義 用人工的方法降低并維持某一對(duì)象低于環(huán)境溫度的連續(xù)循環(huán)過程。 實(shí)質(zhì)：將熱量從被冷卻對(duì)象中轉(zhuǎn)移到環(huán)境中 制冷的溫度區(qū)間 ?低溫區(qū) ：－ 120℃ 以下。主要用于氣體分離、氣體液化、超導(dǎo)和宇航。 ?中溫區(qū) ：－ 120～ 5℃ 。主要用于冷藏、冷凍、工業(yè)生產(chǎn)工藝過程。 ?高溫區(qū) ： 5～ 80℃ 。主要用于空氣調(diào)節(jié)、除濕、熱泵蒸發(fā)、熱泵干燥等。 制冷方法 （ 1）相變制冷 ? 是利用某些物質(zhì)在發(fā)生相變時(shí)的吸熱效應(yīng)進(jìn)行制冷的方法。如蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷。 （ 2）氣體膨脹制冷 ? 是基于壓縮氣體的絕熱節(jié)流效應(yīng)或壓縮氣體的絕熱膨脹效應(yīng)，從而獲得低溫氣流來制取冷量的制冷技術(shù)。常用的有空氣制冷循環(huán)等。 （ 4）熱電制冷 利用某種半導(dǎo)體材料的熱電效應(yīng)。 （ 5）其他 固體吸附式制冷、氣體渦流制冷 二、制冷劑 ?制冷劑：制冷機(jī)中進(jìn)行制冷循環(huán)的工作物質(zhì)。 ?作用：在被冷卻對(duì)象和環(huán)境介質(zhì)之間傳遞熱量，并最終把熱量從被冷卻對(duì)象傳給環(huán)境介質(zhì)。 （一）對(duì)制冷劑的要求 ?對(duì)環(huán)境友善 對(duì)臭氧層無破壞作用 、 無溫室效應(yīng) 。 ?熱力學(xué)性質(zhì)滿足制冷循環(huán) 蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中；臨界溫度 tc高 ， 凝固溫度低；絕熱指數(shù)低 。 ?具有良好的物理化學(xué)性質(zhì) 流動(dòng)性好 （ 粘度小 ， 密度小 ） ；傳熱性好；安全性好；溶油性 、 溶水性 （ 吸水性 ） 合適 。 ?來源廣 ， 易制取 （二）制冷劑的種類 無機(jī)化合物 烴類 烷烴 有機(jī)化合物 烯烴 鹵代烴 混合溶液 命名方法： R7** 例：氨 NH3—— R717 水 H2O—— R718 二氧化碳 CO2—— R744 **為無機(jī)物的分子量 （氟利昂） 分子式： CmHnFxClyBrz （ 滿足 2m+2=n+x+y+z） 1） 命名法一： R (m1)(n+1) (x)B(z) 例：一氯二氟甲烷分子 CHF2ClR22 一溴三氟甲烷分子 CF3BrR13B1 四氟乙烷分子 C2H2F4R134a m1=0時(shí)略 z=0時(shí)與 B一起略 2） 命名法 2： 區(qū)分氟利昂對(duì)大氣臭氧層的破壞程度 。 CFC—— 氯氟化碳 ， 不含氫 ， 公害物 ， 嚴(yán)重破壞臭氧層 。禁用 HCFC—— 氫氯氟化碳，含氫，低公害物質(zhì)。屬于過渡性物質(zhì)。 HFC —— 氫氟化碳，不含氯，無公害?？勺鳛樘娲?，待研究開發(fā)。 例： CF2Cl2 —— R12——— CFC12 CHF2Cl—— R22——— HCFC22 C2H2F4 —— R134a—— HFC134a 《蒙特利爾議定書》 1．對(duì) CFCs，包括 CFC1 CFCl2， CFCll CFCll CFCll5 等氯氟烴物質(zhì)： （ 1）對(duì) 發(fā)達(dá) 國家，規(guī)定從 1996年 1月 1日 起 完全停止 生產(chǎn)與消費(fèi)； （ 2）對(duì) 發(fā)展 中國家（ CFCs人均消耗量 小于 ），最后停用的日期是 2023年 。 2．對(duì) HCFCs，包括 HCHC2 HCFCl42b、 HCFCl23等： （ 1）對(duì) 發(fā)達(dá) 國家，從 1996年 起凍結(jié)生產(chǎn)量， 2023年 開始削減，至2023年完全停用； （ 2）對(duì) 發(fā)展 中國家， 從 2023年開始凍結(jié)生產(chǎn)量， 2040年 完全停用。 （碳?xì)浠衔铮? 烷烴類：甲烷 CH4， 乙烷 C2H6， 丙烷 C3H8。 烯烴類：乙烯 C2H4， 丙稀 C3H6； ◆ 烷烴類命名方法 : 與氟利昂相同 (丁烷例外 ， 為 R600） CH4—— R50， C2H6—— R170， C3H8—— R290； ◆ 烯烴類命名方法： R后先寫上 “ 1” ， 再按氟利昂方法： C2H4—— R1150， C3H6—— R1270。 4. 混合溶液 （混合制冷劑） ? 概念：由兩種 (或以上 )制冷劑按一定比例相互溶解而成的混合物 。 ? 類型： ① 共沸溶液：定壓下蒸發(fā)或冷凝時(shí) ， 相變溫度固定不變 ，氣液相組分相同 。 命名： R5** ② 非共沸溶液：定壓下蒸發(fā)或冷凝時(shí) ， 相變溫度改變 ， 造成氣液相組分不同 。 命名： R4** **為發(fā)現(xiàn)的順序： R400、 R40 R40 ?R411 **為發(fā)現(xiàn)的順序： R500、 R50 R502?? R507 （三）常用制冷劑 水 H2O（ R718） –優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、安全易得、無毒無味； –缺點(diǎn)：比容大、 qv小，凝固點(diǎn)高，制冷溫度 0℃ 。 –適用：蒸汽噴射式制冷機(jī)、溴化鋰吸收式制冷機(jī)。 氨 NH3（ R717） –優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、熱力性質(zhì)好、工作壓力適中、粘性小，密度小，流動(dòng)阻力小、傳熱性能好、溶水性好、不會(huì)“冰塞” 。 –缺點(diǎn)：毒性大、有刺激性臭味、易燃易爆、一旦泄漏，將污染空氣、食品，并刺激人，微溶于潤滑油，易有油膜。 –適用：大中型工業(yè)制冷裝置（ 65℃ 以上）和大中型冷庫 氟利昂 – 優(yōu)點(diǎn)：無味、不易燃易爆、毒性小、等熵指數(shù)小、排氣溫度低，不腐蝕金屬，分子量大。 – 缺點(diǎn)：密度大、粘性大、流動(dòng)阻力大，滲透性強(qiáng)，易于泄漏而不被發(fā)現(xiàn)，含氟原子的氟利昂與明火接觸能分解出劇毒的光氣 COCl2，價(jià)格高。 三、載冷劑 載冷劑 （ 冷媒 ） ：將制冷裝置的制冷量傳遞給被冷卻介質(zhì)的媒介物質(zhì) 。 （一）對(duì)載冷劑的要求 1. 工作溫度范圍內(nèi)始終呈液態(tài) ， 不凝固 、 不汽化； 2. 無毒 、 無刺激性 ， 環(huán)保 、 安全 ， 腐蝕性小； 3. 比熱大 ， 同樣質(zhì)量則載冷量大 ， 傳熱性好； 4. 流動(dòng)性好 ， 密度小 ， 粘度小 ， 流動(dòng)阻力??； 5. 來源廣泛 ， 價(jià)低易得 。
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