吉大工程熱力學(xué)講義第11章 制冷循環(huán)VIP

在熱能工程領(lǐng)域內(nèi)，除了各種熱能動(dòng)力裝置外，還有一類重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，就是制冷裝置。它用于實(shí)現(xiàn)從溫度較低的物體吸出熱量而釋放給溫度較高的環(huán)境，從而使物體的溫度降低到環(huán)境溫度以下并維持其較低溫度。由熱力學(xué)第二定律可知，熱量從低溫傳至高溫是一非自發(fā)過(guò)程，該過(guò)程必然要有功量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃炕驘崃繌母邷貍飨虻蜏氐淖园l(fā)過(guò)程伴隨發(fā)生才能常見(jiàn)的制冷裝置有空氣壓縮制冷裝置、蒸氣壓縮制冷裝置、蒸氣噴射制冷裝置和吸收式制冷裝置。各類制冷裝置所用熱泵是一種由低溫環(huán)境吸取熱量而向溫度較高的物體供給熱量的設(shè)備。熱泵的工作循環(huán)實(shí)際上和制冷裝置的工作循環(huán)基本一樣，只是其工作目的和溫度范圍不同，工作性能指標(biāo)也有本章主要討論空氣壓縮制冷裝置及蒸汽壓縮制冷裝置的理想循環(huán)，也適當(dāng)介紹其它制冷裝置的工作循環(huán)及有關(guān)熱泵和制在一定的冷庫(kù)溫度及環(huán)境溫度下工作的最簡(jiǎn)單的制冷循環(huán)是逆向卡諾循環(huán)。如圖11-1所示，工質(zhì)先經(jīng)絕熱膨脹過(guò)程1-2而降溫至冷庫(kù)溫度T2，接著在定溫吸熱過(guò)程2-3中從低溫物體吸熱，然后經(jīng)絕熱壓縮過(guò)程3-4，工質(zhì)的溫度升高至環(huán)境溫度T1，接著在定溫放熱過(guò)程4-1中向環(huán)境放熱。從而完成逆向卡諾循環(huán)。該循環(huán)中系統(tǒng)消耗凈功 w0，從冷庫(kù)中的低溫物體吸熱q2，而向溫度較高的環(huán)境放熱q1。這里按照習(xí)慣，仍用q2表示工質(zhì)與低溫?zé)嵩唇粨Q的熱量，用q1表對(duì)消耗機(jī)械功而實(shí)現(xiàn)制冷的制冷循環(huán)的工作有效程度的評(píng)價(jià)式(11-1)及(11-2)說(shuō)明：在一定的環(huán)境溫度T1的條件下，冷庫(kù)的溫度T2越低，逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)就越小，循環(huán)消耗的凈功就越大。反之，冷庫(kù)的溫度T2稍高一些，制冷系數(shù)就可以大一些，而循環(huán)消耗的凈功就可小一些。由逆向卡諾循環(huán)所得的上述結(jié)論，對(duì)于各種制冷循環(huán)都具有重要的指導(dǎo)意義。因此，在保證必須的冷凍條件的情況下，為了避免無(wú)謂地消耗過(guò)多的機(jī)械功，制冷裝置單位時(shí)間內(nèi)從冷庫(kù)吸取的熱量稱為制冷量，也稱制冷能力，可用Q.2表示。由于制冷循環(huán)中工質(zhì)從冷庫(kù)吸取的熱量.Q2＝qmq2制冷量的單位常用kW或W。此外，有些國(guó)家還常用“冷凍噸”作為制冷量的單位，它表示在24h內(nèi)將1t的0℃的水完全凍結(jié)成0℃的冰所具有的制冷量。1冷凍噸等于3681.16W，1英制冷凍噸等于12000Btu/h，即相當(dāng)于3516.85W。例11-1設(shè)有一臺(tái)制冷裝置，其冷庫(kù)溫度為－10℃。而環(huán)境溫度為25℃,裝置所消耗的功率N為2kW。假設(shè)按逆向卡諾循環(huán)計(jì)算，試求循環(huán)的2=例11-2若用與上題相同的制冷裝置作熱泵，從室外－10℃的環(huán)境吸取熱量，而向室內(nèi)溫度為25℃的空間供熱，并仍按逆向卡諾循環(huán)計(jì)算，試 這就是說(shuō)，按本題所給的條件(相當(dāng)于我國(guó)北方地區(qū)的冬季條件)，利用熱泵供熱，所得熱量為耗電量的8.51倍。若把室內(nèi)溫度改為17℃時(shí)，通過(guò)計(jì)算求得的供熱系數(shù)可提高到10.74，即耗電量為2kW時(shí)可得熱量21.48kW。實(shí)際制冷裝置并不是而是根據(jù)制冷裝置所采用的工質(zhì)性質(zhì)，按不同的制空氣可用作為制冷裝置的工質(zhì)。當(dāng)采用空氣作吸熱及放熱，故其吸熱及放熱過(guò)程為定壓過(guò)程?？諝鈮嚎s制置的示意圖如圖11-2所示。當(dāng)外界消耗機(jī)械功驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)工作提高了壓力和溫度的空氣從壓氣機(jī)出來(lái)后進(jìn)入冷卻器，在其中進(jìn)行定壓冷卻，其溫度降低到冷卻水的溫度。然后，空氣進(jìn)入膨脹機(jī)，在其中進(jìn)行絕熱膨脹而降壓、降溫。當(dāng)溫度低于冷藏庫(kù)溫度的空氣引入冷藏庫(kù)內(nèi)的換熱器中時(shí)，空氣就從其周?chē)矬w吸熱，在定壓下其溫度升高到等于冷庫(kù)溫度，最后又被壓氣機(jī)吸出重復(fù)空氣壓縮制冷裝置的理想循環(huán)如圖11-3所示。該可逆過(guò)程組成，即絕熱壓縮過(guò)程1-2、定壓放熱過(guò)程2-3脹過(guò)程3-4和定壓吸熱過(guò)程4-1。這是一個(gè)逆向循環(huán)，其中定壓吸該循環(huán)的制冷量為定壓吸熱過(guò)程4-1中工質(zhì)吸取的熱量，可w0＝(ws)1-2－(ws)3-4=(h2－h(huán)1)－(h3－h(huán)4) 該式說(shuō)明：當(dāng)壓氣機(jī)的增壓比(p2/p1)降低時(shí)，空氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)增高。實(shí)際上，由圖11-3可知，當(dāng)壓氣機(jī)的增壓比降低時(shí)，該循環(huán)吸熱過(guò)程4-1的平均吸熱溫度將會(huì)提高，并且放熱過(guò)程2-3的平均放熱溫度將會(huì)降低，即兩溫度互相靠近。于是，按照上節(jié)所討論的關(guān)于逆向卡諾循環(huán)制冷系數(shù)的分析，當(dāng)吸熱溫度和放熱溫度互相靠近時(shí)，制冷系數(shù)即可增高。從圖11-3還可看到，在空氣壓縮制冷循環(huán)中，吸熱過(guò)程4-1的平均吸熱溫度總是低于冷藏庫(kù)溫度T1，放熱過(guò)程2-3的平均吸熱溫度總是高于環(huán)境溫度T3，因而其制冷系數(shù)總是小于在T1、T3相同溫度下工作的逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。這一點(diǎn)通過(guò)對(duì)比兩者制冷系數(shù)的公式也根據(jù)空氣壓縮制冷循環(huán)制冷量的表達(dá)式(a)，由于空氣的比熱容數(shù)值較小，故制冷量q2較小。若需加大吸熱過(guò)程4-1中空氣吸取的熱量，當(dāng)冷庫(kù)溫度T1及環(huán)境溫度T2一定時(shí)，就必須降低絕此時(shí)循環(huán)的制冷系數(shù)就要有所降低。因而，空氣壓縮制冷循環(huán)的單位工質(zhì)制冷量很難增大，總是比較小。為使裝置的制冷量提高，只能加大空氣的流量，例如可采用葉輪式的壓氣機(jī)和膨脹機(jī)如果需要獲得較低的溫度，則空氣壓縮制冷循環(huán)需有較大增壓比，如圖11-4中循環(huán)1-3'-5'-6-1所示。這就會(huì)使壓氣機(jī)和膨脹機(jī)的負(fù)荷加重。為此可采用回?zé)崞鳎每諝庠诨責(zé)崞髦械念A(yù)熱過(guò)程代替一部分絕熱壓縮過(guò)程，從而降低增壓比?；?zé)崾娇諝鈮嚎s制冷裝置的示意圖及循環(huán)如圖11-4所示。圖中：1-2為空氣在回?zé)崞髦械亩▔侯A(yù)熱過(guò)程；2-3為壓氣機(jī)中空氣的絕熱壓縮過(guò)程；3-4為冷卻器中空氣的定壓放熱過(guò)程；4-5為回?zé)崞髦锌諝獾亩▔夯責(zé)徇^(guò)程；5-6為膨脹機(jī)中空氣的絕熱膨脹過(guò)程；6-1為冷藏庫(kù)的對(duì)比回?zé)嵫h(huán)1-2-3-4-5-6-1和高增壓比無(wú)回?zé)岬闹评溲h(huán)1-3'-5'-6-1，如圖11-4所示，冷藏庫(kù)中的吸熱過(guò)程6-1對(duì)于兩個(gè)循環(huán)是相同的，即兩種裝置的制冷量相同。冷卻器中空氣的定壓 放熱過(guò)程3-4和3'-5'的溫度變化范圍相同，故兩者的放熱量相同，因而按制冷系數(shù)的定義式，兩種裝置的制冷系數(shù)相同。但是，采用回?zé)崞鞯目諝鈮嚎s制冷裝置中，壓氣機(jī)的增壓比小得多，因而大大減輕了壓氣機(jī)的負(fù)荷。正是由于這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，使得采用回?zé)崞鞯目諝鈮嚎s制冷裝置在深度冷凍及氣體液化中獲得實(shí)際例11-3設(shè)空氣壓縮制冷裝置中壓氣機(jī)的增壓比為5，冷庫(kù)的溫度為-10℃,環(huán)境溫度為25℃,試求該裝置的制冷系數(shù)及制冷量。若增壓比降為查表得空氣的κ=1.4。按式當(dāng)時(shí)，εq2＝h1－h(huán)4=∫cp0dT設(shè)比熱容為定值，由表查得cp0＝1.004kJ/(kg·K)，于是由上述計(jì)算可知，當(dāng)冷庫(kù)溫度及環(huán)境溫度一定時(shí)，空氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)比逆向卡諾循環(huán)(按例11-1的計(jì)算結(jié)果)的制冷系數(shù)小得多。當(dāng)減小空氣壓縮制冷循環(huán)的增壓比時(shí)，循環(huán)的制冷系數(shù)可以提高些，但裝置的制在飽和狀態(tài)下，濕飽和蒸氣的定壓加熱過(guò)程和定壓放熱過(guò)程就是定溫過(guò)程。因而，如果采用濕飽和蒸氣為工質(zhì)，就可容易地實(shí)現(xiàn)定溫吸熱和定溫放熱，從而可以按逆向卡諾循環(huán)工作，以便在一定的冷庫(kù)溫度及環(huán)境溫度下獲得最高的制冷系數(shù)。此外，采用濕飽和蒸氣為工質(zhì)還有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，由于工質(zhì)在冷藏庫(kù)中吸熱時(shí)乃是靠工質(zhì)汽化吸熱，而一般工質(zhì)的汽化潛熱都比較大，因此以濕飽和蒸氣為工質(zhì)可以得到相當(dāng)大的單位質(zhì)量工質(zhì)的制冷但是，以濕飽和蒸氣為工質(zhì)按逆向卡諾循環(huán)工作時(shí)(如圖11-6所示)，需要進(jìn)行濕飽和蒸氣的絕熱壓縮過(guò)程。當(dāng)濕飽和蒸氣吸入壓氣機(jī)時(shí)，工質(zhì)中的飽和液體會(huì)立刻從壓氣機(jī)氣缸而汽化，使氣缸內(nèi)工質(zhì)的壓力突然增加，影響壓氣機(jī)吸氣，致使壓氣機(jī)的吸氣量減少而引起制冷裝置的制冷量降低。同時(shí)，在壓縮過(guò)程中未汽化的液體還可能引起液擊現(xiàn)象，以致?lián)p壞壓氣機(jī)。此外，濕飽和蒸氣在逆向卡諾循環(huán)的絕熱膨脹過(guò)程中，因工質(zhì)中液體的含量很大，故膨脹機(jī)的工作條 而對(duì)壓縮過(guò)程及膨脹過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)而形成的。圖11-7給出了進(jìn)入壓氣機(jī)的工質(zhì)是干飽和蒸氣。為了保證沒(méi)有液體進(jìn)入壓氣機(jī)，工質(zhì)從冷藏庫(kù)的蒸發(fā)器出來(lái)后先經(jīng)過(guò)汽液分離器，把剩余未汽化的飽和液分離出來(lái)送回蒸發(fā)器，而只有干飽和蒸氣才可通過(guò)分離器進(jìn)入壓氣機(jī)。這時(shí)，工質(zhì)的絕熱壓縮過(guò)程如圖11-7中1-2所示，過(guò)程中工質(zhì)所處的狀態(tài)除初始狀態(tài)外都是過(guò)熱蒸氣狀工質(zhì)在冷凝器中的定壓放熱過(guò)程如圖中過(guò)程2-3所示。先是液體，最后是飽和液體進(jìn)一步冷卻而溫度低于飽和溫度。整個(gè)放熱過(guò)程大部分仍是定溫過(guò)程，但由于還有部分是過(guò)熱蒸氣的放熱過(guò)程，所以整個(gè)放熱過(guò)程的平均放熱溫度略高于定溫放熱的溫如圖11-7中過(guò)程3-4所示，工質(zhì)的降溫降壓不是通過(guò)膨脹機(jī)絕熱膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)節(jié)流閥，利用工質(zhì)絕熱節(jié)流的溫度效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工質(zhì)降溫。這不僅大大簡(jiǎn)化了制冷裝置，而且便于調(diào)節(jié)冷藏庫(kù)溫度。但是由于取消了膨脹機(jī)，損失掉了原來(lái)由膨脹機(jī)產(chǎn)工質(zhì)在冷藏庫(kù)蒸發(fā)器中的定壓吸熱過(guò)程如圖中過(guò)程4-1所示。由于工質(zhì)在蒸發(fā)器中全部汽化成為干飽和蒸氣，因而增大了單位絕熱節(jié)流所引起的熵增使吸熱過(guò)程起點(diǎn)比熵s4增大，從而使吸熱過(guò)程的吸熱量減少，制冷量q2降低。此外，定壓放熱過(guò)程2-3中液體的放熱過(guò)程3'少，則有利于節(jié)流后工質(zhì)的比熵s4相應(yīng)地有所減少，從而使吸熱總的說(shuō)來(lái)，由于上述蒸氣壓縮制冷循環(huán)中壓氣大，放熱過(guò)程的平均放熱溫度較高，以及絕熱節(jié)流所造成的不可逆損失等因素的影響，裝置的制冷系數(shù)比逆向卡諾循環(huán)的制冷系根據(jù)制冷裝置所用工質(zhì)的熱力性質(zhì)表或圖線可進(jìn)行上述各項(xiàng)計(jì)算。計(jì)算制冷循環(huán)時(shí)經(jīng)常利用lnp-h線圖。在該圖上能方便地表示定壓過(guò)程、定焓過(guò)程，且極易確定各點(diǎn)的焓值。圖11-8所示為lnp-h圖上的蒸氣壓縮制冷循環(huán)的循環(huán)3為定壓過(guò)程；3-4為節(jié)流過(guò)程，其初終兩態(tài)的 蒸氣壓縮制冷循環(huán)的吸熱過(guò)程為定溫過(guò)程，放熱過(guò)程也有相當(dāng)一部分是定溫過(guò)程，因此其制冷系數(shù)比較接近于逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。同時(shí)，蒸氣壓縮制冷循環(huán)是依靠工質(zhì)汽化吸熱。由于汽化潛熱較大，因此蒸氣壓縮制冷裝置有較大的制冷量。正因例11-4有一臺(tái)氨蒸氣壓縮制冷裝置。若冷藏庫(kù)溫度為－10℃,冷卻水溫度為25℃,冷凝器出口氨飽和液體的溫度也為25℃,試求該裝置的制445kJ/kg。根據(jù)絕熱節(jié)流過(guò)程的性質(zhì)可對(duì)比例11-1及例11-3可見(jiàn)，蒸氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)雖比逆向卡諾循環(huán)小一些，但與空氣壓縮制冷相比，蒸氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)及制冷為了實(shí)現(xiàn)制冷的目的，即從低溫物體吸收熱量高的環(huán)境，上述壓縮式制冷裝置都是以消耗機(jī)械功為代價(jià)而實(shí)現(xiàn)的，而蒸汽噴射制冷裝置及吸收式制冷裝置則是以高溫物體向環(huán)蒸汽噴射制冷裝置的示意圖及其理想循環(huán)的T-s圖如圖11-9所示。從鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽1，在噴射器的噴管中經(jīng)絕熱膨脹過(guò)程至狀態(tài)2而產(chǎn)生高速，并在噴管后的混合室中形成低壓。從冷藏庫(kù)的蒸發(fā)器來(lái)的低溫蒸汽3，被吸入混合室中并和工作蒸汽匯合成一股汽流4，然后經(jīng)擴(kuò)壓管，使汽流速度降低而壓力增高至狀態(tài)5，又經(jīng)冷凝器定壓放熱凝結(jié)成液體狀態(tài)6。這時(shí)，一部分液體經(jīng)調(diào)節(jié)閥絕熱節(jié)流降壓降溫成低溫濕蒸汽7，直接送至冷藏庫(kù)的蒸發(fā)器中吸熱制冷；另一部分液體經(jīng)泵加壓后送回鍋爐加熱上述裝置的工作循環(huán)可以分作兩個(gè)循環(huán)來(lái)分析。一個(gè)是制冷循環(huán)7-3-4-5-6-7。它包括了五個(gè)過(guò)程：蒸汽在冷藏庫(kù)蒸發(fā)器內(nèi)程4-5，冷凝器中放熱過(guò)程5-6及蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)閥絕熱節(jié)流降溫的過(guò)程6-7。由制冷循環(huán)實(shí)現(xiàn)了從冷藏庫(kù)內(nèi)低溫物體吸熱而放給溫度較高的冷卻水。另一個(gè)是工作蒸汽的正向循環(huán)1-2-4-5-6-8-1。它由六個(gè)過(guò)程組成：蒸汽在鍋爐中的定壓加熱汽化的過(guò)程8-1，蒸汽在噴管中絕熱膨脹產(chǎn)生高速的過(guò)程1-2；蒸汽在混合室中混合吸熱過(guò)程2-4，擴(kuò)壓管中增壓過(guò)程4-5，冷凝器中定壓放熱過(guò)程溫?zé)煔馑玫臒崃?，除在冷凝器中放掉的部分外，另一部分熱?就以高速汽流的流動(dòng)動(dòng)能形式轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。這部分流動(dòng)動(dòng)能，又在工作蒸汽驅(qū)動(dòng)制冷工質(zhì)時(shí)傳遞給制冷工質(zhì)，而當(dāng)制冷工質(zhì)在擴(kuò)壓管中降速而增加壓力時(shí)，這部分流動(dòng)動(dòng)能就成為制冷工質(zhì)的焓。從此過(guò)程可以看到，制冷循環(huán)中制冷工質(zhì)的壓縮升壓仍然是依靠外界消耗機(jī)械能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只是這部分機(jī)械能來(lái)自和制在蒸汽噴射制冷裝置中，是以高溫?zé)嵩聪颦h(huán)境傳遞一定的熱量作為代價(jià)而實(shí)現(xiàn)制冷的，因此采用所得到的制冷量和高溫?zé)嵩此o出的熱量的比值來(lái)表示制冷循環(huán)工作的有效程度，稱為熱量.蒸汽噴射制冷裝置采用噴射器代替壓縮制冷的壓氣機(jī)，所以這種制冷裝置的設(shè)備簡(jiǎn)單且不需要外界提供機(jī)械功。蒸汽在噴射器中流動(dòng)速度很高，因此可以有很大的容積流量。這對(duì)于那些在例如，水蒸氣在10℃時(shí)飽和蒸汽的比體積為106.4m3/kg，因此不能用作壓縮式制冷的工質(zhì)，但作為噴射制冷的工質(zhì)卻沒(méi)有任何困難。因而，生產(chǎn)過(guò)程中有大量多余蒸汽的工業(yè)，常利用噴射制冷裝置來(lái)獲得2～20℃的低于環(huán)境的溫度。但噴射制冷裝置的不吸收式制冷裝置是另一種依靠高溫?zé)嵩聪颦h(huán)境傳遞一定量作為代價(jià)而實(shí)現(xiàn)制冷的裝置。圖11-10所示是氨-水吸收式制冷裝置的示意圖。它采用吸收器、蒸氣發(fā)生器和泵來(lái)取代式制冷裝置的壓氣機(jī)。由于水對(duì)氨有很強(qiáng)的吸收作用，故該裝置常采用氨作為制冷工質(zhì)而用水作吸收劑。在吸收器中，氨的水溶液吸收來(lái)自冷藏庫(kù)蒸發(fā)器的氨蒸氣。由于氨溶解時(shí)產(chǎn)生溶解熱，為了保持溶液的吸收能力，要用冷卻水冷卻吸收器。吸收氨后的濃溶液用泵加壓后送入蒸氣發(fā)生器。在蒸氣發(fā)生器中，溶液被加熱，使其中所溶解的氨蒸發(fā)產(chǎn)生氨氣，但這時(shí)所得氨氣的壓力較高。實(shí)際上，通過(guò)該過(guò)程就實(shí)現(xiàn)了氨氣的加壓，然后氨氣先經(jīng)冷凝器冷卻凝結(jié)成氨液，再經(jīng)節(jié)流閥絕熱節(jié)流降壓而溫度降至低溫，低溫的氨溶液便可重新送入冷藏庫(kù)蒸發(fā)器吸熱制冷。氨氣蒸發(fā)后蒸氣發(fā)生器中所剩的濃度較低的氨的水溶液，經(jīng)調(diào)節(jié)閥節(jié)流在這種吸收式制冷裝置中，氨的加壓是靠泵完成的，顯然泵所消耗的功要比用壓氣機(jī)壓縮氨蒸氣所消耗的功要小得多。這種制冷裝置需要消耗一定的熱量來(lái)加熱蒸氣發(fā)生器，使得氨氣在較.這種吸收式制冷裝置的不可逆損失較大，其熱量利用系數(shù)較小。但吸收式制冷裝置的構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，特別是它消耗的 功率很小，還可利用溫度不太高的生產(chǎn)過(guò)程的余熱來(lái)加熱蒸氣發(fā)生器，故在工廠企業(yè)中應(yīng)用這種制冷裝置可節(jié)約電力的消耗，并近年來(lái)，以溴化鋰作吸收劑，以水蒸氣作制冷劑的吸收式制此外，已經(jīng)有采用太陽(yáng)能作為吸收式制冷裝置加熱蒸氣發(fā)生器的熱源，從而構(gòu)成一種太陽(yáng)能制冷裝置。它也為太陽(yáng)能的利用開(kāi)辟制冷裝置所用的工質(zhì)稱為制冷劑。雖然制冷系數(shù)的大小和制冷劑的性質(zhì)無(wú)關(guān)，但制冷量及制冷裝置的構(gòu)造、尺寸、工作壓按熱力學(xué)觀點(diǎn)，理想的制冷劑應(yīng)滿足下述條件：其汽化潛熱大以獲得較大的制冷量；在制冷所需的溫度范圍內(nèi)其飽和壓力應(yīng)接近或略大于大氣壓力，以免在冷藏庫(kù)蒸發(fā)器內(nèi)造成高真空度而空氣漏進(jìn)蒸發(fā)器；在環(huán)境溫度下其飽和壓力不太高，以降低壓氣機(jī)成本及整個(gè)裝置的耐壓要求；其臨界點(diǎn)溫度應(yīng)溫度應(yīng)較低，以使制冷循環(huán)能在遠(yuǎn)低于臨界點(diǎn)的狀態(tài)下工作，可數(shù)高，以減小換熱器的面積；有一定的吸水性，以免發(fā)生冰塞；沒(méi)有腐蝕性；化學(xué)穩(wěn)定性好，不燃、不爆、不分解；無(wú)毒、無(wú)刺氧化硫、二氧化碳等也有應(yīng)用。表11-1中列出了一些常用制冷劑℃2581---水和空氣的來(lái)源最廣，且無(wú)毒、無(wú)害。但是，空氣的熱容太小，實(shí)用價(jià)值不高；水蒸氣在溫度較低時(shí)飽和壓力太低，致使蒸氨作為制冷劑有許多優(yōu)點(diǎn)，其汽化潛熱較大的制冷量較大；在制冷所需低溫及環(huán)境溫度范圍內(nèi)，其飽和壓力適中，當(dāng)冷卻水溫度低于40℃時(shí)，冷凝器中壓力不超過(guò)1.6MPa，而蒸發(fā)器內(nèi)溫度不低于-33℃時(shí)不產(chǎn)生真空度；對(duì)鋼鐵無(wú)腐蝕性；不溶于油故不影響潤(rùn)滑；吸水性強(qiáng)不產(chǎn)生冰塞。其缺點(diǎn)是對(duì)人體有刺激性，在常溫下雖不燃燒，但空氣中含有13.1%~足制冷循環(huán)不同的工作參數(shù)范圍及要求。由于氟里昂的性質(zhì)適合 制冷循環(huán)的需要，且無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)腐蝕、不燃、不爆，因而廣泛地用作制冷工質(zhì)，成為中、小制冷裝置使用最普遍的制冷劑。但由于含氯的氟里昂類制冷劑，如氟里昂12、氟里昂11等，對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，因此這一類氟里昂產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用已受到嚴(yán)格限制。目前，氟里昂134a被認(rèn)為是氟里昂12的最有希望的4.0164600446234604849025表11-2、表11-3摘錄了氨及氟里昂134a在飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)。由于制冷劑工作溫度總要低于0℃,因此為避免在工作溫熵為4.1868kJ/(kg.K)，并以此作