① 製冷劑是做什麼用的
在製冷裝置中,必須要有工質在其中運行狀態變化並完成熱力循環過程,製冷裝置才能連續,穩定地向外界供冷,該循環公質即稱為製冷劑。其作用就是使製冷裝置在規定的製冷溫度區間內,能具有安全可靠和良好的經濟運行性能,而且不會造成環境污染的作用
② 製冷劑的工作原理
原理:各種熱機中使用製冷劑完成能量轉化,通常以可逆的相變來增大功率。
製冷劑也稱為製冷工質。它是一種在製冷系統中不斷循環的工作物質,通過改變自身的狀態來實現製冷。製冷劑被蒸發器中的冷卻介質(水或空氣等)吸收的熱量蒸發,並通過將熱量傳遞給周圍的空氣或冷凝器中的水而冷凝。
製冷劑的主要技術指標是飽和蒸氣壓、比熱、粘度、導熱系數、表面張力等,非共沸混合物的單級壓縮可獲得很低的蒸發溫度,提高製冷量,降低能耗。其性質直接關繫到製冷裝置的製冷效果、經濟性、安全性和運行管理,因此對製冷劑性能要求的理解不容忽視。
(2)為什麼要進行製冷劑的研究擴展閱讀:
選用製冷劑的注意事項:
1、考慮環境保護的要求。必須選用符合國家環保規定的製冷劑。
2、考慮製冷溫度的要求。根據不同的製冷劑溫度和冷卻條件,選用高溫(低壓)、中溫(中壓)、低溫(高壓)製冷劑。
3、考慮製冷劑的性質。根據製冷劑的熱力學、理化性質,選用無毒、非爆炸、不可燃的製冷劑,應具有良好的傳熱性能、低阻力和與製冷系統材料的良好相容性。
4、考慮壓縮機的類型。不同製冷壓縮機的工作原理不同。容積式壓縮機通過減少製冷劑蒸汽的體積來增加其壓力。一般選用單位體積製冷量大的製冷劑,如R134a和R22。有很多種製冷劑。隨著科學技術的進步,新物質不斷涌現,以適應不同的製冷設備。
參考資料來源:搜狗網路-製冷劑
③ 製冷劑為什麼要凝固點低,臨界溫度高,比熱容小,黏度和相對密度要小
首先要知道製冷劑是用來做什麼的:
在製冷循環中,我們使用製冷劑的氣液兩態的轉換來進行熱量的傳遞,比如在蒸發段,我們讓液態的製冷液氣化,該過程吸收熱量,把空氣中的熱量帶走(該過程空氣降溫,製冷劑升溫),再讓製冷劑經過壓縮機壓縮,變成高溫高壓氣體,來到冷凝器,使用風冷或水冷通過熱交換降低製冷劑的溫度(該過程空氣或水升溫,製冷劑降溫,氣態往液態轉換)。
通過這個過程,在蒸發段我們能得到降溫的空氣,這是製冷所需要的冷空氣,也就是我們一般吹的冷風,當然也有用水代替空氣的,這一般用在中央空調的大型空調機組,家用型一般都是風冷。在冷凝段我們能得到升溫的空氣或者水,這是制暖或制熱水。當然,我們一般的家用空調室直接把熱空氣排風到室外。
再來看您的問題:
凝固點低,是為了讓製冷劑在冷凝段降溫時不會凝固,畢竟我們只需要製冷制的氣液兩態,固態根本無法流動嘛。
臨界溫度高,是指物質由氣態轉化為液態的最高溫度,在此溫度以上,再大壓力也無法使氣體液化。我們使用壓縮機來使氣體製冷劑液化,如果臨界溫度不高,壓縮機就無法靠加壓的方式轉化氣態製冷劑為液態。
比熱容,比熱容小的話,吸收單位熱量溫度變化就越大。這樣製冷劑的溫度變化越大,便於冷凝中的熱交換,畢竟溫差越大,熱交換就越快。
黏度,可以理解為液體流動時內部的阻力,我們需要整個過程都順暢流動,比如需要粘度小。
相對密度小也可以理解為方便這個循環系統的順暢流動,畢竟壓縮機是整個循環系統的動力源,你可能能想像裡面灌滿水和灌滿水銀的區別!
以上是我個人理解,畢竟我也才剛進這個行業,第一次答題,忘採納!
④ 壓縮機工作時,壓縮氣態製冷劑的目的
壓縮機工作時,壓縮氣態製冷劑的目的是提高製冷劑溫度和壓力。
製冷壓縮機是製冷系統的核心和心臟。壓縮機引的能力和特徵決定了製冷系統的能力和特徵。某種意義上,製冷系統的設計與匹配就是將壓縮機的能力體現出來。因此,世界各國製冷行業無不在製冷壓縮機的研究上投入了大量的精力。
新的研究方向和研究成果不斷出現。壓縮機的技術和性能水平日新月異。壓縮機的種類很多,根據工作原理的不同,製冷壓縮機可以分為定排量壓縮機和變排量壓縮機。製冷壓縮機是製冷系統的核心耗能部件。
提高製冷系統效率的最直接有效手段是提高壓縮機的效率,它將帶來系統能耗的顯著降低。同時這樣還能避免僅在系統上採集。
採取措施(如一味加大換熱器面積等)所造成的材料消耗的大量增加。隨著世界上能源緊缺形勢的日益嚴重,各個國家越來越重視節能工作、對耗能產品的效率提出了越來越高的要求。
由於各種損失,諸如摩擦、泄漏、有害傳熱、電機損失、流動阻力、雜訊振動等因素的存在,壓縮機工作時實際效率遠低於理論效率。因此,從理論上講,任何能夠降低任意一種損失的措施都能夠提高壓縮機的效率。
這一客觀事實導致了對壓縮機的節能研究范圍廣、方向寬,研究課題與研究成果多種多樣。
⑤ 製冷劑的應用前景分析
由國家經貿委節能信息傳播中心召集,國內混合製冷劑研究領域著名
學者,浙江化工研究院國家消耗臭氧層替代品工程技術研究中心專家到會研討。與會
專家學者一致認為:混合製冷劑市場應用前景非常廣闊。
自從原有的冰箱製冷劑CFC12被證明對大氣的臭氧層有破壞後,國內外尋找CFC12
替代物的努力一直沒有停止,目前,世界上已經採用的替代方案主要有三個,一是美
國的製冷劑HFC134a;二是德國的製冷劑R600a;
三是中國的混合製冷劑HFC152a/HCFC22。
專家們分析認為,中國的混合製冷劑與前兩種製冷劑相比較有以下優點:一是技
改費用低,適合中國國情。國內企業在原有的生產線上略加改造即可實現新製冷劑的
冰箱生產。如引進國外的製冷劑,國家環保局評估資料表明,國內70多條冰箱生產線
僅技改費用就達2 億多美元。二是環保效益明顯。HFC152a/HCFC22的溫室效應是HFC
134a的三分之一到四分之一。三是優良的節電性能。HFC152a/HCFC22的節電效率與C
FC12相比可提高5%--10%。四是微弱的可燃性。HFC152a/HCFC22與德國的R600a比
較,具有更為微弱的可燃性,在生產和維修現場就很容易解決安全問題。
有關專家認為,根據《蒙特利爾議定書》和《京都協議》,2005年中國將全面禁
止使用CFCs物質,因此中國的CFC替代已到了關鍵時刻。政府應該迅速對市場上存在
的各種替代物,包括許多以次充好的混合製冷劑,作出一個權威認定,挑選出真正適
合中國國情的CFC12製冷劑替代物。
⑥ 為什麼現在都提議用環保製冷劑,哪臭氧層有什麼作用
臭氧層可以吸收紫外線,致使大自然界中的有益菌所佔比例適中。另外臭氧層可以大量吸收或者說大量消耗太陽風射線,從而保證地球生態安然無恙。
⑦ 製冷劑的工作原理是什麼
製冷劑能夠製冷,它的基本原理就在於它的物理性質。
製冷劑作為空調的「冷量」和「熱量」的載體。我們知道,空調能夠把室內熱量搬到室外,或是把室外搬到室內,從而實現調控室內溫度,營造一個舒適的環境,除了壓縮機、換熱器等多種部件的工作以外,還少不了製冷劑作為空調的工作。
作為空調的「冷量」和「熱量」的載體,製冷劑的工作基本原理是這樣的:
1、空調能搬到熱量,靠的是製冷劑狀態的變化,具體來講是「氣態」和「液態」的轉換。根據物理學基本知識:物質從氣態變為液態,會放出熱量;反之,就會吸收熱量。
2、製冷劑從液態變為氣態,需要從外界吸收熱量,我們就設計了一個叫做「蒸發器」的部件,讓製冷劑在裡面盡情蒸發(從液態變為氣態),從而從外界環境(通常是房間內的空氣)吸取熱量,達到製冷目的。
3、製冷劑從氣態變為液態,需要向外界排出熱量,我們就設計了一個叫做「冷凝器」的部件,讓製冷劑在裡面盡情冷凝(從氣態變為液態),從而向外界環境(通常是室外的空氣)排放熱量,達到散熱的目的(這也是為什麼我們把室外的冷凝器叫做「散熱器」)。
在製冷系統裡面,驅動製冷劑運動的是壓縮機。使得製冷劑發生氣態和液態狀態發生改變的,還有一個重要部件,就是膨脹閥。它能使製冷劑從液態變為氣態和液態的混合物。
壓縮機向製冷劑做功,使得製冷劑的熱量升高,把低壓氣態製冷劑變為高壓高溫製冷劑,在冷凝器內發生凝結後,經過膨脹閥,變為低溫低壓的製冷劑氣液混合物,再經蒸發器徹底蒸發,再回到壓縮機吸氣,至此,一個完整的製冷循環就完成了,周而復始。
空調能工作,製冷劑的工作原理大概就是這樣的。
⑧ 製冷劑參數是什麼作用
按製冷劑包含的成份可分為:
1、單一製冷劑
2、混合製冷劑。
單一製冷劑只含有一種化學物質,其熱物理性能參數恆定不變,如,R134a、R152a等製冷劑都具有較高的能量效率。
混合製冷劑是由兩種或兩種以上製冷劑組成的混合物。
根據它在氣液相平衡時氣相和液相的組成是否相等又分為:
1、共沸混合製冷劑:氣液相平衡時氣液兩相組成相等的屬於共沸混合製冷劑(包括相平衡時
氣液兩相組成近似相等的近共沸混合製冷劑),
2、非共沸混合製冷劑。組成不相等的屬於非共沸混合製冷劑。
共沸混合製冷劑的選用與節能共沸混合製冷劑在一定的壓力下蒸發和冷凝時,氣相和液相的組成不變,且能保持恆定的溫度。它和單一製冷劑具有近似的熱物理性能。這類製冷制是研究和應用最早、最成熟的製冷劑,現將已研究的共沸混合製冷劑列入表1中。
對於非共沸混合製冷劑,其在蒸發器中的蒸發過程及在冷凝器中的冷凝過程都是非理想混合過程。這兩種非理想混合過程使得混合製冷劑在製冷系統中冷凝壓力降低,蒸發壓力升高,壓縮機的排氣溫度降低。這就使得製冷機的壓比降低,製冷系數提高,從而提高了製冷系統的能量效率。
表1 已研究的共沸混合製冷劑組成質量比標准沸點(℃)對工質熱力性質的改善R12/R152a73.8/26.2-33.3比R12製冷量大17~18%R12/R2225/75-41.5蒸發溫度比R22低R22/R11548.8/51.2-45.6製冷量比R22大13%R23/R1340.1/59.9-88.7製冷量比R13大R32/R11548.2/51.8-57.2單級壓縮可達50℃以下R12/R3178/22-29.6空調工況製冷能力比R12大8%R31/R11455/45-12.5R124/RC31860/40-12.3有較低的冷凝壓力R290/R2231.8/68.2-48.6R22/R115/R29044.9/47.1/8-47.4改善R592同潤滑油互溶性R13B1/R3280/20-64.0R290/R11531.6/68.4-46.6
不同種類的混合製冷劑具有不同的熱物理性質,這就會為製冷劑的優選提供了較大的餘地。對於某一固定的製冷系統,在其最佳運行工況下,要求製冷劑必須具有特定的熱物理性質。合理選用不同的共沸混合製冷劑使其滿足這種特定的熱物理性質,就可以提高製冷系統的熱力學效率,從而達到節能的效果。
由於共沸混合製冷劑可使冷凝壓力降低,而同時蒸發壓力升高,這樣在冷凝溫度和蒸發溫度不變的情況下,壓縮機的壓比就會減小,從而使壓縮機的功耗降低。因此獲得同樣的製冷量時就只需較少的功。同時蒸發壓力的升高會減小蒸發器的真空度,使蒸發器更穩定地工作,而冷凝壓力的降低會使冷凝器在更安全的狀態下遠行。印度的製冷專家C.P.A RORA在第十五屆國際製冷學會上發表的論文中,以共沸混合製冷劑R22/R12(85/15)為例肯定了這個效果。由於壓比的降低,壓縮機的容積效率得到改進,製冷量增加,性能系數提高,同時壓縮機的電機溫度也從87.5℃降低到70.3℃,電機啟動線圈的溫度從97.3℃降到58.3℃,對空調器的安全運轉起了重要的作用。
採用共沸混合製冷劑能夠使壓縮機的排氣溫度降低,它與製冷劑的性質密切相關。研究證明製冷劑的熱容越大或絕熱指數越小,則壓縮機的排氣溫度就越低。製冷劑R115、R114、RC318的熱容都很大,它們作為混合製冷劑的組分都有降低壓縮機排氣溫度的能力。如共沸混合製冷劑R22/R115(48.8/51.2)在冷凝溫度44℃、蒸發溫度-12℃的情況下,其排氣溫度為108℃,而採用單一製冷劑R22,其排氣溫度為133℃;採用R12時排氣溫度為112℃。
非共沸混合製冷劑的應用與節能非共沸混合製冷劑在蒸發和冷凝時,溫度及氣液相組成是不斷變化的,正是由於它在蒸發器和冷凝器中的溫度變化,在蒸發器和冷凝器中實現了非等溫換熱,表現出它自己獨特的節能特點。現將正在使用和研究的非共沸混合製冷劑列入表2中。
非共沸混合製冷劑在相變過程中出現各組分的混合與分離現象。冷凝過程是高沸點組分冷凝和低沸點組分溶解的過程。其中各組分既要放出自己的液化潛熱又要放出混合熱,最終使單位製冷劑的冷凝熱增大。而蒸發過程是低沸點組分解吸和高沸點組分蒸發的過程,此時各組分除吸收各自的汽化潛熱外,還將吸收相應的分離熱,結果使單位製冷劑的吸熱量即製冷量增加。這是製冷系統在沒有增加功耗的情況下增加了製冷量。同時製冷劑的單位容積製冷量也相應提高。研究表明,使用非共沸混合製冷劑後,製冷系統顯著降低了能耗。例如R22/R114(50/50)非共沸混合製冷劑取代R22用於熱泵,製冷系數提高了25%,R22/R11(50/50)在冰箱中取代R12後,功耗降低20%。
表2 已進行研究的非共沸混合製冷劑
組成質量比用途及研究成果R12/R1190/10用於熱泵R12/R12B1不定用於製冷R12/R13B160/40用於製冷及熱泵R12/R11450/50用於製冷比R12節能,用於熱泵比R12節能16%R12/R142R12=50~70%用於熱泵與純組分節能10%R12/R143R143〈25%用於製冷R12/R22R22〉25%用於製冷及熱泵,主要用於改善循環參數R22/R1150/50用於製冷,節能12%R22/R11450/50用於熱泵,節能25%R13B1/R151a60/40用於熱泵式空調器R142/R143R143〈35%用於熱泵R22/R1130/70用於熱泵,節能50%
非共沸混合製冷劑在相變過程中其氣相和液相間的織成差異影響非共沸混合製冷劑的熱力學性能。在相變過程中出現的氣相和液相的組成的明顯差異使非共沸混合製冷劑的各組分比較容易混合與分離,從而達到調節混合比的目的。一些民用空調器,在全年運行期間,外界的環境條件變化相當大,常規使用的單一製冷劑的空調器,如單一製冷劑R22的適用范圍很小,它在某一特定氣候條件下性能指標非常好。而在氣候條件變化時性能指標就會下降。非共沸混合製冷劑因其相變時配比隨之變化,對變工況運行的適應能力較強,可以根據氣候條件變化來調整製冷劑各組分的濃度。如使用R22/R13B1,在夏季製冷時,以高濃度R22運行,在冬季供暖時以高濃度R13B1運行。使用這種非共沸混合製冷劑後,空調器全年能在較高的熱力學效率下運行,具有顯著的節能效果。
另外,採用非共沸混合製冷劑可以實現勞倫茲循環,其吸熱平均溫度較高,放熱平均溫度較低,因此具有較高的卡諾效率。如圖1所示,當製冷劑在(a)給出的變溫熱源下工作時,理論上可以實現的逆卡諾循環為(b)中的abcda,而勞倫茲循環為(c)中的ABCDA,由圖可以看出,對於逆循環即製冷循環,勞倫茲循環比相應的逆卡諾循環省功。
⑨ 為什麼用液氮作製冷劑
因為液氮本身的溫度很低,但是性質又很溫和,並且液氮又很難發生化學反應,所以長用做製冷劑。液氮氣化吸收熱量,使溫度下降,可以做製冷劑。一般用氨做製冷劑,水作吸收劑。氨氣經冷凝器冷卻成液氨,液氨再進入蒸發器蒸發,同時從外部吸收熱量,達到製冷目的,從而形成連續擴散吸收製冷循環。
氮氣可以做「深冷」條件的製冷劑,也就是接近絕對0度(-273.15攝氏度),一般都用於實驗室中,用於研究超導現象。在醫學上,常用液氮作冷凍劑,在冷凍麻醉條件下做手術等。在高科技領域中常用液氮製造低溫環境,如有些超導材料就是在經液氮處理後的低溫下才獲得超導性能的。液氮常壓下的溫度是-196度,可以作為超低溫冷源.輪胎的低溫粉碎,醫院基因貯存等都是以液氮為冷源的.