制冷功率:理論循環制冷系數與兩個傳熱進程具有傳熱溫差的逆卡諾循環制冷系數之比,它標志著不一樣制冷劑節約丟失和過熱丟失的巨細。選用制冷功率較高的制冷劑能夠進步制冷循環的經濟性,可是,制冷功率并不是選用制冷劑的僅有目標,還應思考以下幾個方面
(一)對熱力學性質的請求
(1)制冷功率要高
制冷劑的熱力性質對制冷系數的影響很大,可用制冷功率ηR表明。應選用制冷功率較高的制冷劑以進步制冷的經濟性。
(2)蒸騰壓力和冷凝壓力適中:制冷劑在蒸騰溫度下的飽和壓力挨近大高低溫壓力,且稍高于大高低溫壓力。
因為假如蒸騰壓力低于大高低溫壓力,空高低溫就簡單從系統的不壓密處進入,在蒸騰器、冷凝器內構成空高低溫熱阻,影響蒸騰器、冷凝器的傳熱效果,且會使冷凝壓力增加,壓縮機的耗功量增大。所以為了取得較低的制冷溫度,制冷劑的規范蒸騰溫度應對比低。
此外,制冷劑在常溫下的冷凝壓力也不該過高。制冷系統中所選用的冷卻物質通常為水或空高低溫,冷凝溫度處于常溫,故期望常溫下冷凝壓力不要過高,通常不超越1.2~1.5 MPa,這么能夠削減制冷設備的接受壓力,以及制冷劑向外滲漏的可能性。
(3)單位容積制冷量qv要大:單位容積制冷量qv越大,當制冷量一守時,所需的制冷劑的體積流量越小。這么,能夠減小壓縮機的尺度和分量,節約金屬用量。這關于大型制冷設備是胡含義的。但關于小型制冷設備,壓縮機尺度較小,含義就不太顯著。特別是關于離心式制冷壓縮機或小型活塞式壓縮機,尺度過小還會帶來制作上的艱難。
(4)臨界溫度要高,凝結溫度要低:當制冷劑的臨界溫度高時,選用常溫下的冷卻水或空高低溫即可使之冷凝,并可使制冷循環的進程線遠離臨界點,節約丟失越小,制冷系數較高;凝結點低時,可獲取較低的制冷溫度。
(5)絕熱指數應低一些:可見,當壓縮時的初始溫度和壓縮比不變的情況下,絕熱指數k=cp/cv越小,壓縮終了的溫度越低。這不但有利于進步壓縮機的輸高低溫系數,并且不會使光滑油碳化,對壓縮機光滑也是有利的。
如NH3的k=1.31,R12的k=1.14,R22的k=1.16,因為NH3的k值比R12或R22高,所以選用NH3的制冷壓縮機的排高低溫溫度較高,為了防止光滑油碳化,通常在NH3壓縮機的高低溫缸頂部設冷卻水套,而R12或R22的壓縮機通常不需要。
(6)分子量
關于離心式制冷壓縮機期望選用分子量較大的制冷劑,因為分子量越大時,在一樣的旋轉速度下發作的離心力也越大,使得每一級發作的壓縮對比大,當壓縮比一守時,所需的級數較少。如NH3的分子量較小(17.03),所以首要用于活塞式制冷壓縮機,而R11的分子量較大(137.39),首要用于離心式制冷壓縮機。
(二)對物理化學性質的請求:(1)制冷劑的導熱系數、放熱系數要高這么能夠進步熱交換功率,削減蒸騰器、冷凝器等熱交換器的傳熱面積。
(2)密度、粘度都要小:這么,制冷劑在管道中的活動阻力就小,能夠降低壓縮機的耗功率或減小管徑。
(3)制冷劑對金屬和別的資料(如橡膠告等)
(4)應無腐蝕和侵蝕效果。
(4)制冷劑在高溫下應不分化、不焚燒、不爆破。
(5)溶水性和溶油性
★ 溶水性:氟里昂和烴類制冷劑難溶于水,氨易溶于水。經試驗得知:水在R11中的溶解度,0℃時為0.0026%(質量百分比),30℃為0.012%;而水在R22中的溶解度,0℃時為0.06%,30℃時一般為0.15%。在溫度為15℃時,一個單位容積的水能溶解700個單位容積的氨。難溶水的制冷劑,當含水量超越溶解度時,游離狀況的水在低溫條件下結冰,會阻塞膨脹閥或其它狹隘通道。“冰塞”會影響制冷機作業。因為氟里昂的吸水性相對來說較差,因而,氟里昂系統簡單發作“冰塞”表象。為了防止,氟里昂系統中應裝干燥劑。此外,氟里昂中含有水,還會發作水解效果,生成酸,這種酸與油起反響使油質劣化,生成沉淀物;一同發作對金屬資料的腐蝕表象和“鍍銅”表象。(所謂“鍍銅”表象,是指在氟里昂制冷系統中,制冷劑水解發作的酸,腐蝕銅和銅合金,然后生成物再與高溫的高低溫缸內外表、閥門、活塞、活塞銷、曲軸、軸承等部位觸摸,銅被鐵所變換,在這些外表上發作一層銅膜的表象。)氨吸水性強,通常來說,它能以恣意份額與水相互溶解構成氨水溶液,即便在低溫下,水也不會從氨中分出而凍住。因而,在氨系統中不會呈現冰塞表象。可是,氨液中有水分后,使蒸騰溫度增加,系統制冷才能降低;一同對金屬有腐蝕效果,氨溶于水時還要放出很多溶解熱,通常情況下限制液氨中含水量不得超越0.12%。
★溶油性
通常情況下,制冷劑與光滑油是觸摸的,所以有必要考察制冷劑的溶油性。
依據制冷劑與光滑油的可溶性程度,能夠把制冷劑分為三類:
a難溶解或微溶解光滑油。這類制冷劑幾乎是不溶解于光滑油,它們與光滑油混合時,有顯著的分層表象,油對比簡單從制冷劑中別離出來。歸于這類制冷劑的有:R717、R744(CO2)、R13、R14、R115等。
b 無限溶解光滑油。這類制冷劑與油構成均勻的溶液,無分層表象。油較難別離。歸于這類制冷劑的有R11、R12、R21、R113。
c有限溶解。這類制冷劑在高溫時與油無限溶解,而在低溫時,制冷劑與油的溶解分紅兩層——貧油層和富油層。歸于這類制冷劑的有:R22、R114、R502。
有限溶解與無限溶解是能夠相互轉化的。這與溶液的溫度、制冷劑品種、光滑油的品種等有關。P18。
制冷劑對油的溶解有利有弊:
優點:a. 換熱器外表不構成油膜,對傳熱也有利;
b. 與制冷劑一同滲透到壓縮機的各個部件,構成杰出的光滑條件;
c. 使油的凝結點↘,對低溫設備非常有利。
害處:a. 在壓力不變的情況下,蒸騰溫度t0↗,制冷量↘;
b. 蒸騰器內制冷劑歡騰泡沫較多,蒸騰液面不穩定。
(三)別的方面的請求
(1) 對人的生命健康應無損害,不具有毒性、窒息性和刺激性;毒性共分六級:P19。
(2) 制冷劑應易于采購,而且價廉。在大中型系統中,制冷劑的初度充注量和每年彌補量均很大,因而宜選用價廉易得的制冷劑。現在氟里昂的報價貴,而氨報價較廉價。