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1、制冷原理与设备配置制冷原理与设备配置山西财贸职业技术学院山西财贸职业技术学院制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用氨制冷剂的特性及应用氟利昂类制冷剂的特性及应用混合制冷剂的特性及应用制冷剂的环保特性及应用载冷剂与蓄冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的作用制冷剂又称制冷工质,是制冷循环的工作介制冷剂又称制冷工质,是制冷循环的工作介质,利用制冷剂的相变来传递热量,即制质,利用制冷剂的相变来传递热量,即制冷剂在蒸发器中汽化时吸热,在冷凝器中冷剂在蒸发器中汽化时吸热,在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有8080多种,
2、最常用的是氨、氟里昂类、水和多种,最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。少数碳氢化合物等。只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用质才有可能作为制冷剂使用.制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的使用历程SO2和和CO2在在历史上曾经是历史上曾经是比较重要的制比较重要的制冷剂冷剂。NH3氨氨广泛使用。广泛使用。乙醚是最早使乙醚是最早使用的制冷剂用的制冷剂1955年起氟里年起氟里昂大规模使用昂大规模使用初期发展现在制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷工质历史制冷工质历史 乙醚是最早使用的制冷剂。乙醚是最早使用的制冷剂。1
3、8661866年年 威德豪森威德豪森(Windhausen)(Windhausen)提出使用提出使用COCO2 2作制冷剂。作制冷剂。18701870年年 卡尔卡尔林德林德(Cart Linde)(Cart Linde)用用NHNH3 3作制冷剂。作制冷剂。18741874年年 拉乌尔拉乌尔皮克特皮克特(Raul Pictel)(Raul Pictel)采用采用SOSO2 2作制冷剂。作制冷剂。SOSO2 2和和COCO2 2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。在历史上曾经是比较重要的制冷剂。SOSO2 2毒性大,但作为重要制冷剂曾有毒性大,但作为重要制冷剂曾有6060年历史。年历史。COCO2
4、2在使用温度范围内压力特高,致使机器极为笨重,但在使用温度范围内压力特高,致使机器极为笨重,但它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达5050年之年之久,久,19551955年才被氟里昂所取代。年才被氟里昂所取代。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用DDBBC CAA无机化合物类制冷剂氟里昂(卤代烃类制冷剂)烷烃类制冷剂混合类制冷剂分类分类ASHARE标准标准制冷剂的分类和命名制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用常用制冷剂常用制冷剂 氨(氨(R717)的特性)的特性 沸点沸点-33.3,凝固点,凝固点-77.9 单位容积制冷量大粘性小,传热性好,
5、流动阻力小单位容积制冷量大粘性小,传热性好,流动阻力小 毒性较大,有一定的可燃性,安全分类为毒性较大,有一定的可燃性,安全分类为B2 氨蒸汽无色,具有强烈的刺激性臭味氨蒸汽无色,具有强烈的刺激性臭味 氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤 氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量 以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小 系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸 氨液比重比矿物润滑油小,油沉积下部需定期放出氨液比重比矿物润
6、滑油小,油沉积下部需定期放出 在氨制冷机中不用铜和铜合金材料在氨制冷机中不用铜和铜合金材料(磷青铜除外磷青铜除外)制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的命名制冷剂的命名-无机物无机化合物R717R744R718R7XX无机化合物的分子量编号氨二氧化碳水举例制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用理想制冷剂的性质(一)对环境友善(二)热力学性质方面的要求(三)有好的物理化学性质(四)来源广泛、易于制取制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用对环境友善对环境友善。无毒或低毒,相对安全性好。具有易检漏的特点。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用热力学性质方面的要求(1)(1)工作温度范围内有合适的压力
7、和压力比。工作温度范围内有合适的压力和压力比。(2)(2)单位制冷量单位制冷量q q0 0和单位容积制冷量和单位容积制冷量q qv v较大。较大。(3)(3)比功比功w w和单位容积压缩功和单位容积压缩功w wv v小,循环效率高。小,循环效率高。蒸发压力蒸发压力大气压力大气压力冷凝压力不要过高冷凝压力不要过高冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大 (4)(4)等熵压缩终了温度等熵压缩终了温度t t2 2不能太高,以免润滑条件恶化不能太高,以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。或制冷剂自身在高温下分解。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用有好的物理化学性质1)粘度、密
8、度尽量小。粘度、密度尽量小。2)热导率要求高3)纯度高。4)化学稳定性和热稳定性好。化学稳定性和热稳定性好。5)良好的电绝缘性。6)溶解于油的不同性质表现出不同的特点。7)无毒,无毒,在工作温度范围内不燃烧、不爆炸,使用安全。使用安全。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用来源广泛、易于制取制冷剂经济性的要求:制冷剂的生产工艺简单,价廉、易得。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂对材料的作用制冷剂对材料的作用 正常情况下,卤素化合物制冷剂与大多数常用金属材正常情况下,卤素化合物制冷剂与大多数常用金属材料不起作用。只在某种情况例如水解作用、分解作用等下,料不起作用。只在某种情况例如水解作用、
9、分解作用等下,一些材料才会和制冷剂发生作用。一些材料才会和制冷剂发生作用。“镀铜镀铜”现象现象当制冷剂在系统中与铜或铜合金部件接触时,铜溶解到混当制冷剂在系统中与铜或铜合金部件接触时,铜溶解到混合物中,当和钢或铸铁部件接触时,被溶解的铜离子析出并合物中,当和钢或铸铁部件接触时,被溶解的铜离子析出并沉浸在钢铁部件上形成一层铜膜。沉浸在钢铁部件上形成一层铜膜。制冷系统中应尽量避免水分存在和铜铁共用。制冷系统中应尽量避免水分存在和铜铁共用。氨氨制制冷冷机机中中不不能能用用黄黄铜铜、紫紫铜铜和和其其它它铜铜合合金金(磷磷青青铜铜除外),因为有水分时要引起腐蚀。除外),因为有水分时要引起腐蚀。氟里昂对塑
10、料等高分子化合物会起氟里昂对塑料等高分子化合物会起“膨润膨润”作用作用(变软、变软、膨胀和起泡膨胀和起泡),故在制冷系统中要选用特殊橡胶或塑料。,故在制冷系统中要选用特殊橡胶或塑料。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂与润滑油的互溶性的影响制冷剂与润滑油的互溶性的影响制冷剂与油溶解会使润滑油变稀,影响润滑制冷剂与油溶解会使润滑油变稀,影响润滑作用,且油会被带入蒸发器中影响到传热效作用,且油会被带入蒸发器中影响到传热效果。果。若制冷剂与油不相溶解,可以从冷凝器或贮若制冷剂与油不相溶解,可以从冷凝器或贮液器将油分离出来,避免油带入蒸发器中降液器将油分离出来,避免油带入蒸发器中降低传热效果。低
11、传热效果。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂与水的溶解性制冷剂与水的溶解性“冰堵现象冰堵现象”当温度降到当温度降到0以下时,水结成冰而堵塞节以下时,水结成冰而堵塞节流阀或毛细管的通道形成流阀或毛细管的通道形成“冰堵冰堵”,致使制,致使制冷机不能正常工作。冷机不能正常工作。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的泄漏性制冷剂的泄漏性氨氨有强烈臭气,靠嗅觉易判是否泄漏。易溶于有强烈臭气,靠嗅觉易判是否泄漏。易溶于水故不用肥皂水检漏,水故不用肥皂水检漏,用酚酞试剂和试纸检漏用酚酞试剂和试纸检漏 氟利昂氟利昂无色无臭,无色无臭,卤素喷灯卤素喷灯和和电子检漏仪电子检漏仪检漏检漏制冷剂的特性及
12、应用制冷剂的特性及应用常用制冷剂氟里昂的特性常用制冷剂氟里昂的特性 氟里昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大,可适用于高温、中温和低温制冷机,以适应不同制冷温度的要求。氟里昂对水的溶解度小,制冷装置中进入水分后会产生酸性物质,并容易造成低温系统的“冰堵”,堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用,其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用常用的氟里昂制冷剂常用氟制冷剂常用氟制冷剂R134aR502R22R12制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的命名制冷剂的命名-卤代烃卤代烃
13、卤代烃卤代烃R22分子式 CmHnFxClyBrz n+x+y+z=2m+2举例二氟一氯甲烷(CHClF2)二氟二氯甲烷(CCl2F2)R12R(m1)(n+1)x(a,b)Bz同分异构体溴分子数,为0,B可省略编号编号制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的命名制冷剂的命名-烃类烃类 碳氢化合物碳氢化合物(烃类烃类)不饱和碳氢化合物和卤代烯不饱和碳氢化合物和卤代烯 R50R170R1150R1270编号 与氟利昂编号方法相同举例甲烷(CH4)乙烷(C2H6)R1+氟利昂编号方法编号举例乙烯(C2H4)丙烯(C3H6)烷烃类烯烃类正丁烷和异丁烷例外,用正丁烷和异丁烷例外,用R600R600
14、和和R600a(R600a(或或R601)R601)表示表示制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用氟利昂12的特性 R12对大气臭氧层有严重破坏作用,并产生温室效应,因此它已受到限用与禁用。但它目前仍是国内应用较广的中温制冷剂之一,2010年1月1日起将在我国完全停止生产和消费。南极臭氧空洞的变化制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用氟利昂12(CF2CL2,R12)的特性R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸,R12等熵指数小,压缩机的排气温度较低。单位容积制冷量小、相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小。水在R12中的溶解度很小,低温状态下水易析出而形成冰堵,因此在充灌R12前,必须经过
15、干燥处理R12能与矿物性润滑油无限溶解,润滑油在蒸发器中逐渐积存,使蒸发温度升高,传热系数下降。R12对一般金属没有腐蚀作用,但能腐蚀镁及含镁量超过2的铝镁合金。含水后会产生镀铜现象。R12对天然橡胶及塑料等有机物有膨润作用,R12极易渗透。R12由于压力适中、压缩终温低、热力性能优良、化学性能稳定、无毒、不燃、不爆,广泛用于冷藏、空调和低温设备。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用氟里昂134a是一种较新型的制冷剂,其蒸发温度为-26.5。它的主要热力学性质与R12相似,不会破坏空气中的臭氧层,是近年来鼓吹的环保冷媒,但会造成温室效应。是比较理想的R12替代制冷剂。制冷剂的特性及应用制冷剂的
16、特性及应用R134a制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用氟利昂22(CHF2CL,R22)的特性R22对大气臭氧层有轻微破坏作用,并产生温室效应。它是第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国将在2040年1月1日起禁止生产和使用。R22是最为广泛使用的中温制冷剂R22属安全性制冷剂。R22化学性质不如R12稳定。R22 能部分地与润滑油互溶,R22对金属的作用、泄漏性与R12相同。R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式、压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用,故可作为R12的近期、过渡性替代制冷剂。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用碳氢化合物的特性丙烷(R
17、290)是较多采用的碳氢化合物。属中温制冷剂。难溶于水。大气环境特性优良(ODP=O,GWP=0.03),是目前被研究的替代工质之一。除丙烷外,通常用作制冷剂的碳氢化合物还有乙烷(R170)、丙烯(R1270)、乙烯(R1150)。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用氟利昂600a的特性R600a属中温制冷剂。它对大气臭氧层无破坏作用,无温室效应。可燃、可爆,不允许采用气焊或电焊。价格便宜。由于具有极好的环境特性,目前广泛被采用,作为R12的替代工质之一。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用混合制冷剂共沸溶液制冷剂共沸溶液制冷剂一定蒸发压力下蒸一定蒸发压力下蒸发时具有几乎不变发时具有几乎不变的
18、蒸发温度的蒸发温度溶液制冷剂溶液制冷剂非共沸溶液制冷非共沸溶液制冷剂剂一定蒸发压力下蒸一定蒸发压力下蒸发时发时沸点不断升高沸点不断升高制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用共沸制冷剂共沸制冷剂 共沸共沸(液体液体)制冷剂制冷剂=R152a/R12(26.2/73.8)=R22/R115 (48.8/51.2)质量百分比组成由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成,在气化或液化过程中,蒸汽成分与溶液成分始终保持相同;在既定压力下,发生相变时对应的温度保持不变。编号R5XX举例R500R502已经商品化的共沸混合物,依应用先后在500序号中顺次地规定其识别编号。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应
19、用非共沸制冷剂 非共沸(液体)制冷剂组成由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成。在定压下气化或液化过程中,蒸汽成分与溶液成分不断变化,对应的温度也不断变化。编号R4XX举例R407cR404a 已经商品化的非共沸混合物,依应用先后在400序号中顺次地规定其识别编号。R32/R125/R134a(23:25:52(%)R125/R143a/R134a(44:52:4(%)制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用共沸溶液制冷剂一定蒸发压力下蒸发时具有几乎不变的蒸发温度,一定蒸发压力下蒸发时具有几乎不变的蒸发温度,而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度
20、低。低。一定蒸发温度下,共沸制冷剂单位容积制冷量比一定蒸发温度下,共沸制冷剂单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。共沸制冷剂化学稳定性较组成它的单一制冷剂共沸制冷剂化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。好。在全封闭和半封闭压缩机中,采用共沸制冷剂可在全封闭和半封闭压缩机中,采用共沸制冷剂可使电机得到更好的冷却,电机绕组温升减小。使电机得到更好的冷却,电机绕组温升减小。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用几种共沸制冷剂的组成和沸点几种共沸制冷剂的组成和沸点 -48.8/-47.7-46.798.950.0/50.0R125/143aR507-9.8/
21、3.518-12.593.755.1/44.9R31/114R506-29.8/-9.8115-30103.578.0/22.0R12/31R505-51.2/-3817-59.279.248.2/51.8R32/115R504-82.2/-81.588-88.087.640.1/59.9R23/13R503-40.8/-3819-45.4111.648.8/51.2R22/115R502-40.8/-29.8-41-41.593.184.5/15.5R22/12R501-29.8/-250-33.599.373.8/26.2R12/152aR500各组分的各组分的沸点沸点()共沸共沸温度温度
22、沸点沸点()分子分子量量质量成分质量成分组分组分代号代号制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用氟里昂502(R502)R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能,更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6,正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大,但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置,其蒸发温度可低达-55。R502在冷藏柜中使用较多。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用非共沸溶液制冷剂 一定压力下溶液一定压力下溶液加热时,首先到达饱加热时,首先
23、到达饱和液体点和液体点A(A(泡点泡点),再,再加热到达点加热到达点B B,即进入,即进入两相区,继续加热到两相区,继续加热到点点C(C(露点露点)时全部蒸发时全部蒸发完成为饱和蒸汽。完成为饱和蒸汽。泡点温度和露点温泡点温度和露点温度的温差称之为温度的温差称之为温度滑移度滑移 制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用几种非共沸溶液制冷剂性质泡露点温差大,使用时最好将热交换器作成逆流形式泡露点温差大,使用时最好将热交换器作成逆流形式 不能与矿物润滑油互溶,但能溶于聚酯类合成润滑油不能与矿物润滑油互溶,但能溶于聚酯类合成润滑油 低温工况下,容积制冷量比低温工况下,容积制冷量比R22R22要低得多。要低
24、得多。不能与矿物润滑油互溶,但能溶于聚酯类合成润滑油。不能与矿物润滑油互溶,但能溶于聚酯类合成润滑油。泡露点温差仅泡露点温差仅0.20.2,可称之为近共沸混合制冷剂。,可称之为近共沸混合制冷剂。具有与共沸混合制冷剂类似的优点。具有与共沸混合制冷剂类似的优点。不能直接用来替换不能直接用来替换R22R22的制冷系统。的制冷系统。R410AR410A两元混合制冷剂两元混合制冷剂 R407CR407C三元非共沸混合制冷剂三元非共沸混合制冷剂 制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的发展和环保化替代ConceptConceptBBE EC CDDAA制冷剂的发制冷剂的发展展替代工质的研发替代工质的研
25、发替代的相关替代的相关问题问题我国的选择我国的选择国际相关条国际相关条约约制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂的发展氟里昂的应用比氨晚60余年,但它一问世就以其无毒无臭、不燃不爆、稳定性好、对设备有良好的润滑作用而成为制冷工业的明星,CFC-12更是广泛用于冰箱生产中,其他如CFC-11、HCFC-22、HCFC-113、HCFC-114也都有广泛应用。但是,氟里昂温室效应值比二氧化碳大1700倍,会破坏大气层中的臭氧。CFCs的化学性质非常稳定,排放的CFCs可以稳定地到达平流层并在其中停留40-150年,对臭氧层造成长久的破坏。由于氟里昂对臭氧层的破坏,科学家甚至在地球两极的上空发现
26、臭氧空洞。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用替代工质的研发和使用磁制冷又叫“顺磁盐绝热制冷”。利用励磁和退磁过程中会吸热或放热的制冷技术,具有制冷效率高、成本低、结构简单等优点,它不污染环境,因此很有发展前景。新的制冷技术充分考虑到制冷剂和环境的可容性以及可持续发展的要求,被形象地称为“绿色制冷”,是今后制冷技术发展的一大趋势。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用替代的相关问题1990年蒙特利尔协议规定,到本世纪末世界各国要停止氟里昂的生产和排放。现在各国都在寻找氟里昂的替代产品,这些产品因符合环保要求而被称作绿色制冷剂。要找到既符合环保要求又具有实际使用性能的替代产品是一件很困难的事情,目
27、前可能的产品有R407c、R134a、R152a、R410a等。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用世界消耗臭氧层物质产量世界消耗臭氧层物质产量与与消费趋势消费趋势制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用臭氧空洞的形状2000年臭氧空洞的形状 2002年臭氧空洞变形了 制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用蒙特利尔议定书1对CFCs,包括CFC11、CFCl2,CFCll3、CFCll4、CFCll5 等氯氟烃物质:(1)对发达国家,规定从1996年1月1日起完全停止生产与消费;(2)对发展中国家(CFCs人均消耗量小于0.3kg/年),最后停用的日期是2010年。2对HCFCs,包括HCHC22、
28、HCFCl42b、HCFCl23等:(1)对发达国家,从1996年起冻结生产量,2004年开始削减,至2020年完全停用;(2)对发展中国家,从2016年开始冻结生产量,2040年完全停用。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂破坏臭氧层问题历史上,主要采用NH3、HCS、CO2、空气等作为制冷剂,有的有毒,有的可燃,有的效率很低。1929年美国开发出氟利昂,是卤代烃的总称,它们有许多共同的优点,得到了广泛的应用。1975年美国学者提出,含氯的氟利昂中的氯原子会破坏臭氧层。臭氧层在离地面2540Km的平流层,它能够屏蔽对地球上生物有害的紫外线,保护地球上的人类和生物。根据该理论,含氯的氟利
29、昂中的氯原子在平流层会分离出来,与臭氧分子作用生成氧化氯和氧分子。氧化氯能与臭氧作用,重又生成氯原子和氧分子。这样不断重复,使臭氧大量被破坏。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用臭氧消耗的发现1231974年美国罗兰(Sherwood Rowland)教授和他的博士后莫利纳(Mario Molina)在“自然”杂志上发表文章,卤代烃在紫外线作用下会释放出氯离子氯离子会消耗地球周围平流层(Stratosphere)中臭氧(Ozone,O3),而使过量的太阳紫外线照射到地面,给地球上的生物和人类带来一系列的危害。瑞典皇家科学院将1995年的诺贝尔化学奖授予这些杰出贡献家,以表彰他们在大气化学特别是
30、臭氧的形成和分解研究。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用我国淘汰消耗臭氧层物质时间表家电行业家电行业汽车空调汽车空调工商制冷工商制冷CFC与HCFC排入大气后即无国界。1993年我国批准了中国消耗大气臭氧层物质逐步淘汰国家方案1999年实现40%新生产冰箱、冷柜的替代;2003年完成70%新生产冰箱、冷柜的替代自2001年12月31日起禁止所有新空调车中使用CFC-12,并逐步削减在用车的CFC消费量。2009年后只允许使用回收的CFC透平式制冷机生产在2003年停止CFC-11和CFC-12的新灌装;2010年停止CFC-11和CFC-12维修补充的再灌装泡沫行业泡沫行业2005年前完成挤
31、出泡沫和聚氨酯的ODS替代;2007年前完成聚氨酯板材ODS替代;2010年前实现聚氨酯喷涂和箱式工艺中使用的ODS替代总体情况总体情况制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用CFC与HCFC的替代CFC与HCFC的替代工质有许多种。潜在的绿色环保替代物有合成的和天然的两大类。合成的替代物有HFCS;天然的有氨、二氧化碳、水、碳氢化合物等。臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题。由于制冷、空调、热泵行业广泛采取的CFC与HCFC类物质对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应,使全世界的制冷、空调与热泵行业面临严重的挑战。CFC与HCFC的替代已成为当前国际性的热门话题,该领域的研究和
32、发展还在热烈进行中。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用CFCS、HCFCS的限制与替代l当CFCs受强烈紫外线照射后,产生下列反应:CFC12为例CF2Cl2-CF2ClCl;ClO3-ClOO2;ClOO-ClO2l循环反应产生的氯原子不断地与臭氧分子作用,使一个氯氟烃分子,可以破坏成千上万个臭氧分子,使臭氧层出现“空洞”,这一现象已被英国南极考察队和卫星观测所证实。据UNEP(联合国环境规划署)提供的资料,臭氧每减少1,紫外线辐射量约增加2。l臭氧层的破坏将导致:l危及人类健康,可使皮肤癌、白内障的发病率增加,破坏人体免疫系统;l危及植物及海洋生物,使农作物减产,不利于海洋生物的生长与繁
33、殖;l产生附加温室效应,从而加剧全球气候转暖过程;l加速聚合物(如塑料等)的老化。l因此保护臭氧层已成为当前一项全球性的紧迫任务因此保护臭氧层已成为当前一项全球性的紧迫任务。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用常用制冷剂及其性质CCl4(R10)CH4(R50)CF4(R14)稳定性增大可燃性增大可燃性增大毒性中间大氯氟烃CFC氢氟烃HFC含氢氯氟烃HCFCChlorine:氯氯Fluorine:氟氟Carbon:碳碳Hydrogen:氢氢制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用制冷剂对臭氧层的破坏能力制冷剂对臭氧层的破坏能力破坏能力破坏能力判别判别氯氟烃类氯氟烃类氯氟烃类氯氟烃类氢氯氟烃氢氯氟烃
34、氢氯氟烃氢氯氟烃类类类类氢氟烃类氢氟烃类氢氟烃类氢氟烃类碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物CFCHCFCHFCHC制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用CFCS、HCFCS的限用与禁用的限用与禁用CF2BrCl(哈隆哈隆1211)CF3Br(哈隆哈隆1301)C2F4Br2(哈隆哈隆2402)第二第二类类(溴氟(溴氟烷烃烷烃)CFCl3(CFC11)CF2Cl2(CFC12)C2F3Cl3(CFC113)C2F4Cl2(CFC114)C2F5Cl(CFC115)第一第一类类(氯氯氟氟烷烃烷烃)物物 质质类类 别别物物 质质类类 别别制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用CFCS、HCFCS的
35、限用与禁用的限用与禁用HCFC禁用时间表(发达国家)2010.1.1禁用禁用HCFC瑞典瑞典,加拿大加拿大2000.1.1禁用禁用HCFC22德国德国2000.1.1禁用禁用HCFC瑞士、意大瑞士、意大利利2000.1.1:消减:消减50%;2004.1.1:消减:消减75%;2007.1.1:消减:消减90%;2015.1.1:消减消减100%;欧共体国家欧共体国家2003.1.1:禁止:禁止HCFC141b用于用于发发泡泡剂剂;2010.1.1:冻结冻结HCFC22和和HCFC142b的生的生产产;不再制造使用;不再制造使用HCFC22新新设备设备;2015.1.1:冻结冻结HCFC123
36、和和HCFC124的生的生产产;2020.1.1:禁用:禁用HCFC22和和HCFC141b;不再;不再制造使用制造使用HCFC123和和HCFC124的新的新设备设备;2030.1.1:禁用:禁用HCFC123和和HCFC124美国美国1996.1.1:以:以1989年的年的HCFC消消费费量加量加2.8%CFC消消费费量的量的总总和(折合到和(折合到ODS吨)作吨)作为为基准加以基准加以冻冻结结;2004.1.1:消减:消减35%;2010.1.1:消减:消减65%;2015.1.1:消减:消减95%;2020.1.1:消减:消减95.5%(0.5%仅仅用于用于现现有有设备设备的的维维修修
37、);2030.1.1:消减:消减100%(蒙特利(蒙特利尔尔议议定定书书)缔缔约约国国制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用中国制冷空调和化工行业最终淘汰消耗臭氧层物质时间表注:允许维修使用到2010年。2006CFC1132010CFC122010CFC11化工生化工生产产 2006 CFC12 2002 CFC11工商工商业业制冷制冷设备设备 2002 CFC12汽汽车车空空调调器器20102010CFC12CFC1220102010CFC11CFC11家用制冷家用制冷设备设备完全淘汰完全淘汰时间时间(年)(年)消耗臭氧消耗臭氧层层物物质质行行 业业制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用载冷剂
38、 载冷剂与载冷剂循环特点载冷剂与载冷剂循环特点 载冷剂:在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系统的热量,然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂,而载冷剂重新被冷却。如此循环不止,以达到连续制冷的目的。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用载冷剂的选择要求的选择要求要求(1)比热大(2)导热系数大(3)粘度低(4)凝固点与使用温度范围相适应(5)腐蚀性小(6)无毒、不燃、不爆(7)化学稳定性好(8)价格低廉制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用载冷剂的选择方法的选择方法选择方法选择方法使用目的温度范围蒸发温度在5以上的载冷剂系统,一般都采用水作载冷剂
39、 蒸发温度在5-50的范围内,一般可采用氯化钠或氯化钙盐水溶液 蒸发温度低于-50时,采用三氯乙烯、二氯甲烷、三氯氟甲烷、乙醇、丙酮等 制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用常用载冷剂水水作为载冷剂只适用于载冷温度在O 以上的场合,空调系统中多有采用盐水盐水制冰系统有机溶液它们都具有较低的凝固温度。有机物载冷剂标准蒸发温度均较低制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用盐水溶液液体冰与液体盐与液体固体析冰线析盐线共晶浓度共晶点A-B-EG-EEAAFGEC1BCC2DtEtCtB0 x1x2m1m2t定期测定比重合理选择浓度注意防腐蚀MgCl2水溶液NaCl水溶液CaCl2水溶液制冷剂的特性及应用制冷
40、剂的特性及应用有机物载冷剂 有机物载冷剂有乙醇(CH3-CH2OH)、乙二醇(CH2OH-CH2OH)、丙二醇(CH2OH-CHOH-CH3)、丙三醇(CH2OH-CHOH-CH2OH)、二氯甲烷(CH2Cl2)及三氯乙烯(CHCl-CCl2)等。它们都具有较低的凝固温度。有机物载冷剂标准蒸发温度均较低。制冷剂的特性及应用制冷剂的特性及应用蓄冷剂使用蓄冷剂的场合;使用蓄冷剂的优势;常用的蓄冷剂;常见使用形式及其基本工作原理。9、静夜四无邻,荒居旧业贫。3月-233月-23Friday,March 17,202310、雨中黄叶树,灯下白头人。04:15:0704:15:0704:153/17/2
41、023 4:15:07 AM11、以我独沈久,愧君相见频。3月-2304:15:0704:15Mar-2317-Mar-2312、故人江海别,几度隔山川。04:15:0704:15:0704:15Friday,March 17,202313、乍见翻疑梦,相悲各问年。3月-233月-2304:15:0804:15:08March 17,202314、他乡生白发,旧国见青山。17 三月 20234:15:08 上午04:15:083月-2315、比不了得就不比,得不到的就不要。三月 234:15 上午3月-2304:15March 17,202316、行动出成果,工作出财富。2023/3/17 4
42、:15:0804:15:0817 March 202317、做前,能够环视四周;做时,你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。4:15:08 上午4:15 上午04:15:083月-239、没有失败,只有暂时停止成功!。3月-233月-23Friday,March 17,202310、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。04:15:0804:15:0804:153/17/2023 4:15:08 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。3月-2304:15:0804:15Mar-2317-Mar-2312、世间成事,不求其绝对圆满,留一份不足,可得无限完美。04:1
43、5:0804:15:0804:15Friday,March 17,202313、不知香积寺,数里入云峰。3月-233月-2304:15:0804:15:08March 17,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。17 三月 20234:15:08 上午04:15:083月-2315、楚塞三湘接,荆门九派通。三月 234:15 上午3月-2304:15March 17,202316、少年十五二十时,步行夺得胡马骑。2023/3/17 4:15:0804:15:0817 March 202317、空山新雨后,天气晚来秋。4:15:08 上午4:15 上午04:15:083月
44、-239、杨柳散和风,青山澹吾虑。3月-233月-23Friday,March 17,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。04:15:0804:15:0804:153/17/2023 4:15:08 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。3月-2304:15:0804:15Mar-2317-Mar-2312、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。04:15:0804:15:0804:15Friday,March 17,202313、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。3月-233月-2304:15:0804:15:08March 17,202314、意志坚强的人能把世界放
45、在手中像泥块一样任意揉捏。17 三月 20234:15:08 上午04:15:083月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。三月 234:15 上午3月-2304:15March 17,202316、业余生活要有意义,不要越轨。2023/3/17 4:15:0804:15:0817 March 202317、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。4:15:08 上午4:15 上午04:15:083月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉