制冷劑是制冷機用來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的工作物質(zhì),又稱制冷工質(zhì)。在蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)中,它通過壓縮冷卻(放熱)而液化,通過節(jié)流降壓而汽化(吸熱),將低溫體的熱量轉(zhuǎn)移給高溫物體。正是制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán)吸熱和放熱才實現(xiàn)連續(xù)的熱量轉(zhuǎn)移,達(dá)到制冷的目的。如果把制冷壓縮機比作壓縮式制冷系統(tǒng)的心臟,那么制冷劑就好比制冷系統(tǒng)中的血液。沒有制冷劑,制冷機就無法制冷。
選用制冷劑的基本原則
根據(jù)不同的制冷要求應(yīng)選擇不同的制冷劑,為此對有關(guān)制冷劑的性能必須有所了解。對理想制冷劑的要求:
(1)安全性
應(yīng)具備無毒、無味、不燃燒、不爆炸,對人體無害,并對人體器官沒有刺激性。
(2)熱力學(xué)特性
①蒸發(fā)潛熱要大。這樣可以提高制冷效率,即用少量的制冷劑便可吸收大量的熱量。在制冷量一定時,可減少制冷劑的循環(huán)里,縮小制冷設(shè)備的幾何尺寸。
②臨界溫度要高于環(huán)境溫度。使制冷劑氣體被壓縮后能在常溫下冷凝液化。
③凝固點要低。應(yīng)低于系統(tǒng)內(nèi)制冷劑任何狀態(tài)之溫度,以擴大制冷劑的使用溫度范圍。
④在足夠的低溫下,制冷劑的蒸發(fā)壓力最好接近或稍高于大氣壓力,以減少或避免空氣和濕氣滲入系統(tǒng)內(nèi)。
⑤在常溫下冷凝壓力不要過高,最好不大于1.26~1.5MPa,這樣可降低對系統(tǒng)密封性的要求,減輕結(jié)構(gòu)重量。冷凝溫度不宜過低,常沮空氣或水就能使其液化。
⑥比容越小越好。這樣可減少系統(tǒng)管路直徑的尺寸,節(jié)約材料,同時也易于液化。
⑦制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)要高。這可提高熱交換器的效率,減小熱交換器的尺寸。
(3)其它要求
①制冷劑的粘度和密度要盡兩小。這可減少制冷劑循環(huán)流動阻力,降低循環(huán)耗功攝,提高制冷壓縮機的使用壽命。
②在高溫下不會分解,化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
③對金屬和其它工程材料沒有腐蝕性,即使與水或油混合后,也沒有明顯的浸蝕作用。
④易于與潤滑油混合,而不損害其制冷效果,并有助于制冷壓縮機機件的潤滑。
⑤有一定的吸水能力。當(dāng)制冷系統(tǒng)內(nèi)有少量水分時,不會在低溫下析出而形成“冰堵”。
⑥價格便宜,易于購買。
目前所采用的制冷劑或多或少都存在一定的缺點。在使用中,可根據(jù)不同的用途和工作條件來選擇比較理想的制冷劑。