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第二章制冷技術(shù)第一頁,共四十七頁,2022年,8月28日第二節(jié)制冷工質(zhì)一、制冷劑的發(fā)展、應(yīng)用與選用原則只有在工作溫度范圍內(nèi)能夠汽化和凝結(jié)的物質(zhì)才有可能作為制冷劑使用。

乙醚是最早使用的制冷劑。1866年威德豪森(Windhausen)提出使用CO2作制冷劑。1870年卡爾·林德(CartLinde)用NH3作制冷劑。1874年拉烏爾·皮克特(RaulPictel)采用SO2作制冷劑。SO2和CO2在歷史上曾經(jīng)是比較重要的制冷劑。SO2毒性大,但作為重要制冷劑曾有60年歷史。CO2在使用溫度范圍內(nèi)壓力特高,致使機(jī)器極為笨重,但它無毒使用安全。曾在船用冷藏裝置中作制冷劑達(dá)50年之久,1955年才被氟里昂所取代。第二頁,共四十七頁,2022年,8月28日1.熱力學(xué)性質(zhì)方面2.遷移性質(zhì)方面(1)工作溫度范圍內(nèi)有合適的壓力和壓力比。(2)單位制冷量q0和單位容積制冷量qv較大。(3)比功w和單位容積壓縮功wv小,循環(huán)效率高。蒸發(fā)壓力≧大氣壓力冷凝壓力不要過高冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比不宜過大

(4)等熵壓縮終了溫度t2不能太高,以免潤滑條件惡化或制冷劑自身在高溫下分解。(1)粘度、密度盡量小。(2)導(dǎo)熱系數(shù)大,可提高傳熱系數(shù),減少傳熱面積。制冷劑的要求第三頁,共四十七頁,2022年,8月28日3.物理化學(xué)性質(zhì)方面4.其它(1)無毒、不燃燒、不爆炸、使用安全。(2)化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好。(3)對(duì)大氣環(huán)境無破壞作用。原料來源充足,制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜。第四頁,共四十七頁,2022年,8月28日二、制冷劑命名制冷劑按其化學(xué)組成主要有三類無機(jī)物氟里昂碳?xì)浠衔锏谖屙摚菜氖唔摚?022年,8月28日字母“R”和它后面的一組數(shù)字或字母表示制冷劑根據(jù)制冷劑分子組成按一定規(guī)則編寫1.無機(jī)化合物2.氟里昂和烷烴類簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定為R7()()括號(hào)中填入的數(shù)字是該無機(jī)物分子量的整數(shù)部分。簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定為R(m-1)(n+1)(x)B(z)數(shù)值為零時(shí)省去寫,同分異構(gòu)體則在其最后加小寫英文字母以示區(qū)別。正丁烷和異丁烷例外,用R600和R600a(或R601)表示編寫規(guī)則制冷劑的簡(jiǎn)寫符號(hào)第六頁,共四十七頁,2022年,8月28日3.非共沸混合工質(zhì)簡(jiǎn)寫符號(hào)為R4()()括號(hào)中的數(shù)字為該工質(zhì)命名的先后順序號(hào),從00開始若構(gòu)成非共沸混合工質(zhì)的純物質(zhì)種類相同,但成分含量不同,則分別在最后加上大寫英文字母以示區(qū)別4.共沸混合工質(zhì)簡(jiǎn)寫符號(hào)為R5()()括號(hào)中的數(shù)字為該工質(zhì)命名的先后順序號(hào),從00開始5.環(huán)烷烴、鏈烯烴以及它們的鹵代物簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定: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,其后的數(shù)字排寫規(guī)則與氟里昂及烷烴類符號(hào)表示中的數(shù)字排寫規(guī)則相同。第七頁,共四十七頁,2022年,8月28日表1制冷劑符號(hào)舉例

化合物名稱分子式m、n、x、z值簡(jiǎn)寫符號(hào)一氟三氯甲烷CFCl3m=1,n=0,x=1R11二氟二氯甲烷CF2Cl2m=1,n=0,x=2R12三氟一溴甲烷CF3Brm=1,n=0,x=3,z=1R13B1二氟一氯甲烷CHF2Clm=1,n=1,x=2R22二氟甲烷CH2F2m=1,n=2,x=2R32甲烷CH4m=1,n=4,x=0R50三氟二氯乙烷C2HF3Cl2m=2,n=1,x=3R123五氟乙烷C2HF5m=2,n=1,x=5R125四氟乙烷C2H2F4m=2,n=2,x=4R134a乙烷C2H6m=2,n=6,x=0R170丙烷C3H8m=3,n=8,x=0R290第八頁,共四十七頁,2022年,8月28日為簡(jiǎn)單定性判別制冷劑對(duì)臭氧層的破壞能力

將氯氟烴類物質(zhì)代號(hào)中的R改用字母CFC氫氯氟烴類物質(zhì)代號(hào)中的R改用字母HCFC氫氟烴類物質(zhì)代號(hào)中的R改用字母HFC碳?xì)浠衔锎?hào)中的R改用字母HC,數(shù)字編號(hào)不變第九頁,共四十七頁,2022年,8月28日三、制冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用1.安全性(1)毒性雖然一些氟里昂制冷劑其毒性都較低,但在高溫或火焰作用下會(huì)分解出極毒的光氣。第十頁,共四十七頁,2022年,8月28日表2制冷劑的毒性指標(biāo)給出常用制冷劑TLVs或AEL值制冷劑代號(hào)TLVs或AELppm·hr制冷劑代號(hào)TLVs或AELppm·hr制冷劑代號(hào)TLVs或AELppm·hr111000124500290100012100012510005001000221000134a10005021000231000142b1000600a1000321000143a1000717112310152a10007181000第十一頁,共四十七頁,2022年,8月28日(2)燃燒性和爆炸性

在空氣中發(fā)生燃燒或爆炸的體積百分比范圍。這一范圍的下限值越小,表示越易燃;下限值相同,則范圍越寬越易燃。(3)安全分類表4與表5分別給出了6個(gè)安全等級(jí)的劃分定義和一些制冷劑的安全分類。2.熱穩(wěn)定性制冷劑在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下不發(fā)生裂解。在溫度較高又有油、鋼鐵、銅存在長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)發(fā)生變質(zhì)甚至熱解。爆炸極限第十二頁,共四十七頁,2022年,8月28日表3一些制冷劑的易燃易爆特性制冷劑代號(hào)爆炸極限(容積%)制冷劑代號(hào)爆炸極限(容積%)制冷劑代號(hào)爆炸極限(容積%)11None124

None2902.3-7.312

None125

None500

None22

None134a

None502

None23

None142b6.7-14.9600a1.8-8.43214-31143a6.0-na71716.0-25.0123

None152a3.9-16.9718

None注:None表示不燃燒,na表示未知。

第十三頁,共四十七頁,2022年,8月28日表4ASHRAE34-1992以毒性和可燃性為界限的安全分類

毒性可燃性TLVs值確定或一定的系數(shù),制冷劑體積分?jǐn)?shù)≥4×10-4TLVs值確定或一定的系數(shù),制冷劑體積分?jǐn)?shù)<4×10-4無火焰?zhèn)鞑ゲ蝗糀1B1制冷劑LFL>0.1kg/m3,燃燒熱<19000kJ/kg低度可燃性

A2

B2制冷劑LFL≤0.1kg/m3,燃燒熱≥19000kJ/kg高度可燃性

A3

B3低毒性高毒性LFL燃燒下限第十四頁,共四十七頁,2022年,8月28日表5一些制冷劑的安全分類

制冷劑代號(hào)安全分類制冷劑代號(hào)安全分類制冷劑代號(hào)安全分類11A1124

A1290

A312

A1125

A1500

A122

A1134a

A1502

A123

A1142b

A2600a

A332

A2143a

A2717

B2123B1152a

A2718

A1第十五頁,共四十七頁,2022年,8月28日3.對(duì)材料的作用正常情況下,鹵素化合物制冷劑與大多數(shù)常用金屬材料不起作用。只在某種情況例如水解作用、分解作用等下,一些材料才會(huì)和制冷劑發(fā)生作用?!板冦~”現(xiàn)象當(dāng)制冷劑在系統(tǒng)中與銅或銅合金部件接觸時(shí),銅溶解到混合物中,當(dāng)和鋼或鑄鐵部件接觸時(shí),被溶解的銅離子析出并沉浸在鋼鐵部件上形成一層銅膜。制冷系統(tǒng)中應(yīng)盡量避免水分存在和銅鐵共用。氨制冷機(jī)中不能用黃銅、紫銅和其它銅合金(磷青銅除外),因?yàn)橛兴謺r(shí)要引起腐蝕。氟里昂對(duì)塑料等高分子化合物會(huì)起“膨潤”作用(變軟、膨脹和起泡),制冷系統(tǒng)要選用特殊橡膠或塑料。第十六頁,共四十七頁,2022年,8月28日4.與潤滑油的互溶性對(duì)每種氟利昂存在一個(gè)溶解臨界溫度,即溶解曲線最高點(diǎn)的溫度制冷劑與潤滑油的溶解曲線)第十七頁,共四十七頁,2022年,8月28日5.與水的溶解性“冰堵現(xiàn)象”當(dāng)溫度降到0℃以下時(shí),水結(jié)成冰而堵塞節(jié)流閥或毛細(xì)管的通道形成“冰堵”,致使制冷機(jī)不能正常工作。6.泄漏性氨有強(qiáng)烈臭氣,靠嗅覺易判是否泄漏。易溶于水故不用肥皂水檢漏,用酚酞試劑和試紙檢漏氟利昂無色無臭,鹵素噴燈和電子檢漏儀檢漏第十八頁,共四十七頁,2022年,8月28日制冷劑與油溶解會(huì)使?jié)櫥妥兿。绊憹櫥饔?,且油?huì)被帶入蒸發(fā)器中影響到傳熱效果。若制冷劑與油不相溶解,可以從冷凝器或貯液器將油分離出來,避免油帶入蒸發(fā)器中降低傳熱效果。常溫下氟利昂與礦物潤滑油溶解關(guān)系可用經(jīng)驗(yàn)公式判別互溶(Z≤1/2)部分溶解(1/2≤Z≤2/3)微量溶解(Z>2/3)第十九頁,共四十七頁,2022年,8月28日表6水分在一些制冷劑中的溶解度(25℃)

制冷劑代號(hào)溶解度(質(zhì)量%)制冷劑代號(hào)溶解度(質(zhì)量%)制冷劑代號(hào)溶解度(質(zhì)量%)110.00981240.07290na120.011250.075000.05220.13134a0.115020.06230.15142b0.05600ana320.12143a0.081230.08152a0.17注:na表示沒有找到可用的數(shù)據(jù)。第二十頁,共四十七頁,2022年,8月28日沸點(diǎn)-33.3℃,凝固點(diǎn)-77.9℃

單位容積制冷量大粘性小,傳熱性好,流動(dòng)阻力小毒性較大,有一定的可燃性,安全分類為B2

氨蒸氣無色,具有強(qiáng)烈的刺激性臭味氨液飛濺到皮膚上會(huì)引起腫脹甚至凍傷氨系統(tǒng)中有水分會(huì)加劇對(duì)金屬腐蝕同時(shí)減小制冷量以任意比與水互溶但在礦物潤滑油中的溶解度很小系統(tǒng)中氨分離的游離氫積累至一定程度遇空氣爆炸氨液比重比礦物潤滑油小,油沉積下部需定期放出在氨制冷機(jī)中不用銅和銅合金材料(磷青銅除外)

四、常用制冷劑1.無機(jī)物氨第二十一頁,共四十七頁,2022年,8月28日2.氟利昂(1)R12(二氟二氯甲烷CF2Cl2)沸點(diǎn)-29.8℃,凝固點(diǎn)-158℃。無色,有較弱芳香味,毒性小,不燃不爆,安全。系統(tǒng)里應(yīng)嚴(yán)格限制含水量,一般規(guī)定不得超過0.001%常用溫度范圍內(nèi)能與礦物性潤滑油以任意比互溶不腐蝕一般金屬但能腐蝕鎂及含鎂量超過2%鋁鎂合金。對(duì)天然橡膠和塑料有膨潤作用。(2)R134a(四氟乙烷CH2FCF3)毒性非常低,不可燃,安全。與礦物潤滑油不相溶,但能完全溶解于多元醇酯類。化學(xué)穩(wěn)定性很好,溶水性比R12強(qiáng)得多,對(duì)系統(tǒng)干燥和清潔性要求更高,用與R12不同的干燥劑。第二十二頁,共四十七頁,2022年,8月28日(3)R11(一氟三氯甲烷CFCl3)沸點(diǎn)23.8℃,凝固點(diǎn)-111℃。毒性比R12更小,安全。水在R11中的溶解能力與R12相接近。對(duì)金屬及礦物潤滑油的作用關(guān)系也與R12大致相似。與明火接觸時(shí),較R12更易分解出光氣。(4)R22(二氟一氯甲烷CHF2Cl)沸點(diǎn)-40.8℃,凝固點(diǎn)-160℃。毒性比R12略大,無色無味,不燃不爆,安全。屬于HCFC類制冷劑,也要被限制和禁止使用。

對(duì)金屬與非金屬的作用以及泄漏特性都與R12相似?;瘜W(xué)性質(zhì)不如R12穩(wěn)定,對(duì)有機(jī)物的膨潤作用更強(qiáng)。部分與礦物潤滑油互溶。溶水性稍大于R12,系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)裝設(shè)干燥器。第二十三頁,共四十七頁,2022年,8月28日3.碳?xì)浠衔?1)R600a(異丁烷i-C4H10)(2)R290(丙烷C3H8)沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)比R600a低,蒸氣壓較高和容積制冷量比R600a大,其他制冷特性及安全特性均與R600a相似。沸點(diǎn)-11.73℃,凝固點(diǎn)-160℃。毒性非常低,在空氣中可燃,應(yīng)注意防火防爆。與礦物潤滑油能很好互溶,與其他物質(zhì)的化學(xué)相溶性很好,與水的溶解性很差。第二十四頁,共四十七頁,2022年,8月28日4.混合制冷劑(1)共沸制冷劑共沸制冷劑特點(diǎn):一定蒸發(fā)壓力下蒸發(fā)時(shí)具有幾乎不變的蒸發(fā)溫度,而且蒸發(fā)溫度一般比組成它的單組分的蒸發(fā)溫度低。一定蒸發(fā)溫度下,共沸制冷劑單位容積制冷量比組成它的單一制冷劑的容積制冷量要大。共沸制冷劑化學(xué)穩(wěn)定性較組成它的單一制冷劑好。在全封閉和半封閉壓縮機(jī)中,采用共沸制冷劑可使電機(jī)得到更好的冷卻,電機(jī)繞組溫升減小。

第二十五頁,共四十七頁,2022年,8月28日表7幾種共沸制冷劑的組成和沸點(diǎn)

代號(hào)組分質(zhì)量成分分子量沸點(diǎn)(℃)共沸溫度各組分的沸點(diǎn)(℃)R500R12/152a73.8/26.299.3-33.50-29.8/-25R501R22/1284.5/15.593.1-41.5-41-40.8/-29.8R502R22/11548.8/51.2111.6-45.419-40.8/-38R503R23/1340.1/59.987.6-88.088-82.2/-81.5R504R32/11548.2/51.879.2-59.217-51.2/-38R505R12/3178.0/22.0103.5-30115-29.8/-9.8R506R31/11455.1/44.993.7-12.518-9.8/3.5R507R125/143a50.0/50.098.9-46.7--48.8/-47.7第二十六頁,共四十七頁,2022年,8月28日(2)非共沸制冷劑一定壓力下溶液加熱時(shí),首先到達(dá)飽和液體點(diǎn)A(泡點(diǎn)),再加熱到達(dá)點(diǎn)B,即進(jìn)入兩相區(qū),繼續(xù)加熱到點(diǎn)C(露點(diǎn))時(shí)全部蒸發(fā)完成為飽和蒸氣。泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度的溫差稱之為溫度滑移圖1–19非共沸制冷劑的T-ξ圖第二十七頁,共四十七頁,2022年,8月28日(3)常用混合制冷劑的特性沸點(diǎn)-33.5℃,ODP值較高。1)共沸制冷劑R500

可代替R12用于活塞式制冷機(jī)沸點(diǎn)-45.4℃,ODP值較高。溶水性比R12大1.5倍,在82℃以上有較好的溶油性。沸點(diǎn)-88℃,不燃燒,無毒無腐蝕性,ODP值較高。適用于復(fù)疊式制冷機(jī)的低溫級(jí)。沸點(diǎn)-46.7℃,ODP值為零。不溶于礦物油,但溶于聚酯類潤滑油。2)共沸制冷劑R502

可代替R22用于獲得低溫3)共沸制冷劑R503可代替R13使用4)共沸制冷劑R507用R502的場(chǎng)合都可用R507替代第二十八頁,共四十七頁,2022年,8月28日5)非共沸制冷劑R401A和R401B性能與R12較接近。能溶于聚醇類和聚酯類潤滑油。可作為過度性替代物泡露點(diǎn)溫差大,使用時(shí)最好將熱交換器作成逆流形式不能與礦物潤滑油互溶,但能溶于聚酯類合成潤滑油低溫工況下,容積制冷量比R22要低得多。不能與礦物潤滑油互溶,但能溶于聚酯類合成潤滑油。泡露點(diǎn)溫差僅0.2℃,可稱之為近共沸混合制冷劑。具有與共沸混合制冷劑類似的優(yōu)點(diǎn)。不能直接用來替換R22的制冷系統(tǒng)。7)非共沸制冷劑R410A兩元混合制冷劑

6)非共沸制冷劑R407C三元非共沸混合制冷劑

第二十九頁,共四十七頁,2022年,8月28日5.氟里昂與臭氧層離地球表面高度大約15-25km處,集中了大氣中的70%的臭氧,這一層大氣圈稱為臭氧層。幾乎全部吸收了對(duì)人體有害的太陽紫外線,形成了地球上生物和人類生存繁衍的保護(hù)傘,是一道天然屏障。

(1)臭氧層第三十頁,共四十七頁,2022年,8月28日1974年,羅蘭教授和莫利納博士在《自然》雜志上發(fā)表文章指出,紫外線照射使氯氟烴化合物分解出氯原子,與臭氧進(jìn)行連鎖反應(yīng),是臭氧層遭到破壞,危及人類的健康和生態(tài)平衡。

CF2Cl2→CF2Cl+ClCl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2第三十一頁,共四十七頁,2022年,8月28日近年來,人們還發(fā)現(xiàn)鹵代烴分子中如同時(shí)存在氫原子與氯原子,則氫原子能減弱氯原子對(duì)臭氧層的破壞。從代號(hào)上直接反映對(duì)臭氧層破壞,將鹵代烴分成CFC、HCFC、HFC、HC、及FC等五類。CFCChloro-Fluoro-Carbon

對(duì)大氣臭氧層破壞最大的一類。R11(CCl3F)R12(CCl2F2)HCFC,是對(duì)大氣層有一定破壞的一類,屬于過渡性使用物質(zhì)。R22(CHClF2)HFC、HC、及FC均不含氯原子,不存在對(duì)臭氧層的破壞問題。R134a(CF3CHF2)R14(CF4)R290(C3H8)第三十二頁,共四十七頁,2022年,8月28日(2)ODP與GWPODP表示消耗臭氧層潛能值。GWP表示全球變暖潛能值。ODP及GWP值越小,則制冷劑對(duì)環(huán)境的影響越小。ODP值小于或等于0.05和GWP值小于或等于0.5的制冷劑是可以接受。

R111.0/1.0R220.04/0.32R134a0/0.25第三十三頁,共四十七頁,2022年,8月28日(3)制冷劑TEWI

評(píng)價(jià)某種制冷劑在制冷系統(tǒng)運(yùn)行若干年而造成對(duì)全球變暖的影響。英文TotalEquivalentWarmingImpact的縮寫,總體溫室效應(yīng)。造成溫室原因制冷劑泄漏所致制冷劑回收不徹底所致制冷裝置耗電所致(火力發(fā)電造成的CO2排放)。第三十四頁,共四十七頁,2022年,8月28日采用GWP值低的制冷劑力求減少制冷系統(tǒng)的泄漏降低制冷系統(tǒng)的制冷劑充注量在制冷裝置維修或廢棄時(shí)提高制冷劑的回收率提高制冷系統(tǒng)的COP值已降低能耗提高火力發(fā)電廠的效率以降低單位發(fā)電量的CO2的排放(4)降低TEWI的方法第三十五頁,共四十七頁,2022年,8月28日指間接冷卻系統(tǒng)中傳遞熱量的物質(zhì)。(制冰池中的鹽水,就是常用的載冷劑)五、載冷劑1.載冷劑定義無毒、無腐蝕性比熱容大粘度小、密度小凝固點(diǎn)低在使用溫度范圍內(nèi)呈液態(tài)化學(xué)穩(wěn)定性好,價(jià)格低廉,容易獲得2.作為載冷劑物質(zhì)的要求第三十六頁,共四十七頁,2022年,8月28日H2ONaClCaCl2乙二醇(CH2OH-CH2OH)丙二醇(CH23)甲醇(CH3OH)乙醇(CH3CH2OH)3.常用的載冷劑第三十七頁,共四十七頁,2022年,8月28日質(zhì)量濃度10%20%30%40%50%60%凝固溫度-3.2℃-7.8℃-14.1℃-22.3℃-33.8℃-48.3℃

(1)乙二醇溶液的濃度與凝固點(diǎn)的關(guān)系質(zhì)量濃度10%20%30%40%50%60%凝固溫度-3.3℃-7.1℃-12.7℃-21.1℃-33.5℃-51.1℃(2)丙二醇溶液的濃度與凝固點(diǎn)的關(guān)系凝固點(diǎn)-97℃,乙醇的凝固點(diǎn)為-117℃。(3)甲醇第三十八頁,共四十七頁,2022年,8月28日六、潤滑油1.制冷系統(tǒng)對(duì)潤滑油的要求(1)潤滑油的粘度粘度決定滑動(dòng)軸承中油膜的承載能力、摩擦功耗及密封能力;粘度大,則承載力強(qiáng),密封性好,但流動(dòng)阻力較大;汽車空調(diào)潤滑油粘度較高,電冰箱等固定式系統(tǒng)潤滑油粘度較低;高粘度潤滑油可能在毛細(xì)管內(nèi)形成“蠟堵”或油“彈”現(xiàn)象,影響毛細(xì)管的正常工作;潤滑油的粘度對(duì)壓縮機(jī)的能耗也有影響,考核參數(shù)取決于潤滑油與制冷劑混合物的粘度。(2)與制冷劑的互溶性互溶性好,在換熱器傳熱管內(nèi)表面不易形成油膜,對(duì)換熱有利,否則會(huì)造成蒸發(fā)溫度降低(蒸發(fā)壓力不變時(shí)),制冷效果下降;互溶性好,在換熱器內(nèi)不會(huì)發(fā)生“池積”現(xiàn)象,有利于壓縮機(jī)回油。但互溶使油變稀,降低油的粘度,導(dǎo)致壓縮機(jī)內(nèi)油膜過薄,影響壓縮機(jī)潤滑。第三十九頁,共四十七頁,2022年,8月28日(3)熱化學(xué)穩(wěn)定性制冷系統(tǒng)中,制冷劑、油、金屬共存;高溫會(huì)使?jié)櫥桶l(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致油分解、劣化,生成沉積物和焦炭;分解后產(chǎn)生的酸會(huì)腐蝕電氣絕緣材料。(4)吸水性潤滑油具有強(qiáng)親水性,會(huì)給系統(tǒng)帶入水分;水在毛細(xì)管中形成冰晶,造成“冰堵”現(xiàn)象;采用親水性潤滑油必須安裝干燥過濾器。第四十頁,共四十七頁,2022年,8月28日2.潤滑油對(duì)制冷系統(tǒng)的影響(1)潤滑油對(duì)壓縮機(jī)的影響含油量超過4%時(shí),氣閥處流動(dòng)阻力增加,實(shí)際吸氣壓力降低,使實(shí)際吸氣比容增加;制冷劑含油還會(huì)影響氣閥工作過程,改變制冷劑熱力性質(zhì)等,從而導(dǎo)致壓縮機(jī)的制冷量和性能系數(shù)下降;壓縮機(jī)功耗隨含油量的增加而增加,而排氣溫度正好相反,隨著含油量的增加而降低;此外壓縮機(jī)排氣管道中的潤滑油內(nèi)會(huì)溶解一定量制冷劑,使壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量減少;由于在壓縮機(jī)進(jìn)氣口處潤滑油中溶解有一定量制冷劑,潤滑油的粘度會(huì)降低,導(dǎo)致潤滑效果下降,容易造成壓縮機(jī)機(jī)械部件損壞;潤滑油溶解了制冷劑而導(dǎo)致體積增大,在壓縮機(jī)啟動(dòng)過程中,曲軸箱中的壓力下降,引起溶解于潤滑油中的制冷劑沸騰,產(chǎn)生大量泡沫,有可能將大量的油從曲軸箱帶人氣缸,產(chǎn)生液擊,損壞設(shè)備;壓縮機(jī)排氣管道中的潤滑油中溶解有較多的制冷劑(約32.5%-40%),如果使用油分離器,會(huì)使油中溶解的制冷劑不能進(jìn)入循環(huán),導(dǎo)致制冷劑質(zhì)量流量減小,制冷量降低,故不宜使用油分離器;制冷劑與潤滑油不能互溶的制冷系統(tǒng),會(huì)有大量的潤滑油進(jìn)入循環(huán)。第四十一頁,共四十七頁,2022年,8月28日(2)潤滑油對(duì)冷凝器的影響制冷劑中潤滑油含量非常低時(shí)(約為0.01%),冷凝器內(nèi)換熱系數(shù)達(dá)到最大值,但與純制冷劑時(shí)相比增幅不大;總體上,換熱系數(shù)隨著潤滑油含量的增加而降低;由于潤滑油溶于制冷劑,會(huì)導(dǎo)致制冷劑粘度增大,從而使壓降增大;總體而言,潤滑油的存在會(huì)削弱冷凝換熱,使冷凝器傳熱溫差增大,冷凝壓力升高。(3)潤滑油對(duì)毛細(xì)管的影響含油制冷劑在毛細(xì)管中的質(zhì)量流量比純制冷劑小,液相長(zhǎng)度短;含油量較高時(shí),制冷劑的流量減?。划?dāng)含油量很小時(shí),油的存在對(duì)制冷劑的流量沒有明顯的影響;潤滑油的存在,使閃蒸溫度升高,液體段長(zhǎng)度減?。恢评鋭┖陀绊懨?xì)管流量的原因主要有兩個(gè)方面:

1)油的粘度遠(yuǎn)高于制冷劑,制冷劑中含少量油會(huì)增加混合物的粘度及流動(dòng)阻力,使制冷劑提前達(dá)到飽和狀態(tài),使得流量減小。

2)油的表面張力遠(yuǎn)高于制冷劑,制冷劑中含油會(huì)使混合物的表面張力增大,阻礙制冷劑蒸發(fā),使汽化欠壓增大,延緩制冷劑蒸發(fā),而增加毛細(xì)管的流量。第四十二頁,共四十七頁,2022年,8月28日(4)潤滑油對(duì)蒸發(fā)器的影響

1)對(duì)傳熱和壓降的影響潤滑油對(duì)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器受潤滑油的影響最大;管內(nèi)含少量潤滑油,可強(qiáng)化蒸發(fā)傳熱,含油較多時(shí)則弱化蒸發(fā)傳熱;制冷劑中溶有少量潤滑油可增加制冷劑的表面張力,改變其對(duì)管壁的表面浸潤性;還會(huì)在管內(nèi)產(chǎn)生泡沫,增加管內(nèi)液體與管壁的浸潤面積,同時(shí)將液膜拉薄,沿管壁分布更均勻,強(qiáng)化傳熱效果,從而提高蒸發(fā)換熱系數(shù);含油較多時(shí),蒸發(fā)器中的蒸氣基本是純制冷劑氣體,油成分極少,隨著蒸發(fā)的進(jìn)行,液相中的含油量逐步增加,會(huì)在換熱器內(nèi)表面形成油膜,降低換熱系數(shù),使蒸發(fā)曲線下降,傳熱溫差增大;蒸發(fā)器出口處潤滑油中溶有部分未蒸發(fā)的制冷劑

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