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1、二氧化碳制冷第1页，本讲稿共12页CO2作为制冷剂的历史第2页，本讲稿共12页CO2的一些物化性质二氧化碳密度为1.977g/mL，熔点-56.6(226.89千帕5.2大气压)，沸点-78.5(升华)。常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳密度1.1克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，是一种低温致冷剂，密度为1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20时每100体积水可溶88体积二氧化碳，一部分跟水反应生成碳酸。化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧。无毒、但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。二氧化碳在大气中
2、约占总体积的0.03，人呼出的气体中二氧化碳约占4。在一个大气压下，升华温度为195K，升华潜热573.27kj/kg第3页，本讲稿共12页R744与其他制冷剂的参数比照第4页，本讲稿共12页co2作为制冷剂的一些优点1CO2是天然物质，ODP=0，GWP=1。使用CO2作为制冷工质，对大气臭氧层没有破坏作用，可以减少全球温室效应，来源广泛，勿需回收，可以大大降低制冷剂替代成本，节约能源，从根本上解决化合物对环境的污染问题，具有良好的经济性。2CO2安全无毒、不可燃，并具有良好的热稳定性，即使在高温下也不会分解出有害的气体。万一泄漏对人体、食品、生态都无损害。3CO2具有与制冷循环和设备相适应
3、的热物性。分子量小，制冷能力大，0的单位制冷量比常规制冷剂高58倍，因而对于相同冷负荷的制冷系统，压缩机的尺寸可以明显减小，重量减轻，整个系统非常紧凑；润滑条件容易满足，对制冷系统常见材料无腐蚀，可以改善开启式压缩机的密封性能，减少泄漏。4CO2黏度小，0时CO2饱和液体的运动黏度只是NH3的5.2%、R12的23.8%5，流体的流动阻力小，传热性能比CFC类制冷剂更好，可以改善全封闭制冷压缩机的散热5.绝热指数高，k=1.3压缩比低。资源丰富。第5页，本讲稿共12页co2作为制冷剂的一些缺陷1临界温度低，临界压力高。co2制冷系统无法完成通常的压缩，冷凝，节流膨胀，蒸发，这样的蒸发压缩式循环
4、过程2系统压力要求高,蒸发压力高达4MPa,冷凝压力高达10MP这样就对制冷部件耐压，密封提出高更要求。3由于压力高节流膨胀过程损失大4压力降低时，与润滑油的互溶性下降，造成系统内油沉淀响换热。第6页，本讲稿共12页CO2蒸汽压缩式制冷循环蒸汽压缩式制冷循环CO2亚临界循环（SubcriticalCycle）CO2跨临界循环（TranscriticalCycle）第7页，本讲稿共12页跨临界CO2制冷循环的特点冷却器出口温度tktc，冷却压力pkpc，高压侧温度和压力相互独立，使CO2跨临界制冷系统多了一个自由度或可控参数。采用回热。第8页，本讲稿共12页CO2超临界循环第9页，本讲稿共12页CO2压缩机压缩机吸入口压力达3.54.0MPa出口压力高达8.011.0MPaCO2压缩机压缩比为2.53.5CO2压缩机吸排气压差可达58MPa第10页，本讲稿共12页一些以co2为制冷剂的压缩机第11页，本讲稿共12页日本松下(Matsushita)公司开发的全封闭滚动转子式二氧化碳压缩机第12页，本讲稿共12页