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冷库适合什么样的制冷剂?选择有什么要求?
来源: | 作者:sirloong | 发布时间: 2022-09-05 | 1379 次浏览 | 分享到:

      冷库应用在日常生活中,日常品如食品,疫苗,液体,化工,医药等,通过把控温度和湿度来达到一个保护的作用,冷库里重要的一个控制程序就是制冷,利用在常压常温下沸点低的化学物质作为工作介质,进行吸热和放热的物理变化,在一个相对封闭的环境中冷却。冷库通常都会用什么制冷剂呢?

目前制冷剂的物质种类高达80多种,其中冷库常用到的制冷剂是氨和氟利昂。

1.氨——大型冷库

氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度-33.3℃。

优点是:易获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高流动阻力小。

缺点是:有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸,对铜及铜合金有腐蚀作用。

2.氟利昂-22(代号:R22)——绝大部分冷库都适用

R22也是烷烃的卤代物,学名二氟一氯甲烷,分子式为CHClF2,标准蒸发温度约为-41℃,凝固温度约为-160℃。

优点是:冷凝压力同氨相似,单位容积标准制冷量约为454kcal/m,被广泛应用于-40~-60℃的双级压缩或空调制冷系统中。

缺点是:对臭氧层有破坏、并且存在温室效应,中国也将于2030年完全淘汰禁止使用。

3.R-404A制冷剂——小型低温冷库

R-404A制冷剂化学成份: 为五氟乙烷/三氟乙烷/四氟乙烷的混合物,物化特性:R404A是一种不含氯的非共沸混合制冷剂,常温常压下为无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。

优点是:是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用于替代 R22,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于中低温冷冻系统。

缺点是:生产成本高,价格较贵。

制冷剂热力学方面的要求

  (1)沸点要低,可获得较低的蒸发温度。同时,沸点低的制冷剂具有较高的蒸气压力。

  (2)临界温度要高、凝固温度要低,以保证制冷剂在较广的温度范围内安全工作。

  (3)制冷剂要具有适宜的工作压力。要求制冷剂的蒸发压力接近或略高于大气压力,避免制冷系统低压部位出现真空而增大空气掺入系统的机会。要求冷凝压力不能过高。冷凝压力低可降低制冷设备、管道的强度和施工要求,减少制冷系统的建设投资和制冷剂向外泄漏的可能性。要求冷凝压力与蒸发压力的压力比和压力差小。

  (4)制冷剂的汽化潜热要大。制冷系统在得到相同的产冷量时,汽化潜热大的可减少制冷剂的循环量。同时也可减少制冷机、设备的投资,降低运行能耗,提高制冷效率。

  (5)对于大型制冷系统,要求制冷剂的单位容积制冷量尽可能大。这样在产冷量一定时,可减少制冷剂的循环量,缩小制冷机的尺寸和管道的直径。但对于小型制冷系统,要求单位容积制冷量小,这样可适当增大制冷剂的通道截面,减少流动阻力。

  (6)制冷剂的绝热指数要小。这样可使压缩耗功减少,排气温度降低,改善运行性能和简化系统设计。

  (7)对于离心式制冷压缩机,应采用相对分子质量适中的制冷剂。因为相对分子质量大可增大每一级的升压比,在系统的压力比一定时,可减少压缩级数。另外,大多数物质在沸点下汽化时,其摩尔炳增相似。因此标难沸点相近的制冷剂,相对分子质量大时,汽化潜热就小。

  (8)导热系数要高。这样可提高换热设备的传热系数,减少换热设备的换热面积。

制冷剂物理化学方面的要求

  (1)制冷剂的黏度要小,减少制冷剂在系统中的流动阻力,缩小制冷系统管道直径属消耗量。黏度小也可增加制冷剂的传热性能。

  (2)制冷剂的纯度要高,所选用的制冷剂应无不溶性杂质要求制冷剂具有一定的吸水性,当制冷剂中渗进极少的水分时致在低温下产生冰塞而影响制冷系统的正常工作。

  (3)制冷剂的热化学稳定性要好,高温下不易分解。制冷剂与油、水相混合时对金属材料不应有明显的腐蚀作用,对制冷机的密封材料的膨润作用也要尽可能小。

  (4)制冷剂的溶油性表现为完全溶解、微溶解和完全不溶解。当制冷剂与冷冻机油完全泛解时,能为机件润滑创造良好条件,在冷凝器等换热器的换热面上不易形成油膜,传热效果彰好。但会使制冷剂的蒸发温度提高,低温下的冷冻机油就度降低,还会使制冷剂沸腾时泡沫增多,蒸发器中的液面不稳定以及在运行时便制冷机的耗油增大,系统回油不易。当制冷剂与冶冻机油完全不清时,对制冷系统的蒸发温度影响较小,但在热交换器换热表面易形成油膜而影响换热。微溶解于油的制冷剂的优缺点介于上述两者之间。

  (5)在半封闭式和全封闭式制冷机中,压缩机的电动机线圈与制冷剂、冷冻机油直接接触不仅要求制冷刑具有良好的电绝缘性,同时还要求制冷剂对线圈绝缘材料的作用尽可能小。

      冷库充注制冷剂运行的原则:库温在0度以上时,系统的任何部位都不得有结霜现象出现!只有库温在0度以下时,最开始结霜的是膨胀阀的出口管,然后逐渐延伸到蒸发器,最后才是回气管,到压缩机的吸气角阀结霜为止。

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