给些制冷剂资料?谢谢

2022-05-10 15:10

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制冷剂的起源,种类,应用和发展的历史

在上个千年结束的时候,曾排出了名目繁多的十大排行榜,包括一个二十世纪最伟大发明的排行榜。与太空飞行和计算机的发明并列,制冷也进入了这个十大排行榜,因为如果没有制冷,食物保存将不可能。另外,也不可能有高层建筑或现代保健设施。

    韦氏词典把制冷剂定义成“在制冷循环中使用的或像冰用于直接冷却的一种物质”。HVAC工业的业外人士可能会把制冷剂描述成空调器中使用的某种流体。HVAC工业的许多业内人士将马上想到CFC族物质(氯氟碳)。

    以上这些定义都是对的,但制冷剂比那些物质更广泛。水是制冷剂,在吸收式制冷机中使用。二氧化碳(CO2)和氨(NH3)作为“天然”制冷剂而为人所知。易燃物质如丙烷和异丁烷也被作为制冷剂使用。对于卤代烃物质如CFC, HCFC 和 HFC族物质,更是受到广泛欢迎的制冷剂。ASHRAE标准34《制冷剂命名和安全分类》列出了100多种制冷剂,尽管其中许多并不在常规商业HVAC中使用。

    制冷剂是化学物质。一些物质,被认为是制冷剂(如R-141b),实际上却广泛应用于诸如发泡剂场合,其实很少用于冷却场合。

制冷剂发展历史 

    十九世纪中叶出现了机械制冷。雅各布.帕金斯(Jacob Perkins)在1834年建造了首台实用机器。它用乙醚作制冷剂,是一种蒸气压缩系统。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分别在1866年和1873年首次被用作制冷剂。其他化学制品包括化学氰(石油醚和石脑油)、二氧化硫(R-764)和甲醚,曾被作为蒸气压缩用制冷剂。其应用限于工业过程。多数食物仍用冬天收集或工业制备的冰块来保存。

    二十世纪初,制冷系统开始作为大型建筑的空气调节手段。位于德克萨斯圣安东尼奥的梅兰大厦是第一个全空调高层办公楼. 

    1926年, 托马斯.米奇尼(Thomas Midgely)开发了首台CFC(氯氟碳)机器,使用R-12. CFC族(氯氟碳)不可燃、无毒(和二氧化硫相比时)并且能效高。该机器于1931年开始商业生产并很快进入家用。威利斯.开利(Willis Carrier)开发了第一台商用离心式制冷机,开创了制冷和空调的纪元。 

    20世纪30年代,一系列卤代烃制冷剂相继出现,杜邦公司将其命名为氟利昂(Freon)。这些物质性能优良、无毒、不燃,能适应不同的温度区域,显著地改善了制冷机的性能。几种制冷剂在空调中变得很普遍,包括CFC-11、CFC-12、 CFC-113、CFC-114和HCFC-22.20世纪50年代,开始使用共沸制冷剂。60年代开始使用非共沸制冷剂。

    空调工业从幼小成长为几十亿美元的产业,使用的都是以上几种制冷剂。到1963年,这些制冷剂占到整个有机氟工业产量的98%。

    到1970年代中期, 对臭氧层变薄的关注浮出水面,CFC族物质可能要承担部分责任。这导致了1987年蒙特利尔议定书的通过,议定书要求淘汰CFC和HCFC族。新的解决方案是开发HFC族,来担当制冷剂的主要角色。HCFC族作为过渡方案继续使用并将逐渐淘汰。        在1990年代,全球变暖对地球生命构成了新的威胁。虽然全球变暖的因素很多,但因为空调冷柜制冷耗能巨大(美国建筑物耗能约占总能耗的1/3),且许多制冷剂本身就是温室气体,制冷剂又被列入了讨论范围。虽然ASHRAE标准34把许多物质分类为制冷剂,但只有少部分用于商业空调。

    制冷剂又称制冷工质,它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理,因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。 

 

    一、对制冷剂性质的要求 

    1.临界温度要高,凝固温度要低。这是对制冷剂性质的基本要求。临界温度高,便于用一般的冷却水或空气进行冷凝;凝固温度低,以免其在蒸发温度下凝固,便于满足较低温度的制冷要求。 

    2.在大气压力下的蒸发温度要低。这是低温制冷的一个必要条件。 

    3.压力要适中。蒸发压力最好与大气压相近并稍高于大气压力,以防空气渗入制冷系统中,从而降低制冷能力。冷凝压力不宜过高(一般≯12~15绝对大气压),以减少制冷设备承受的压力,以免压缩功耗过大并可降低高压系统渗漏的可能性。 

    4.单位容积制冷量qv要大。这样在制冷量一定时,可以减少制冷剂的循环量,缩小压缩机的尺寸。 

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