單元　制冷劑載冷劑和潤滑油

單元制冷劑載冷劑和潤滑油第1頁/共58頁13.1制冷劑的基本要求及種類1.環(huán)保要求目前評價制冷劑的環(huán)保指標(biāo)主要有兩個，即ODP值和GWP值。制冷劑對大氣臭氧層損耗潛能值，用ODP值表示。所謂制冷劑的ODP值，就是規(guī)定R11對臭氧層損耗潛能值為1.0，其余各種制冷劑相對R11對臭氧層消耗能力的大小。制冷劑的溫室效應(yīng)潛能值用GWP值表示。所謂制冷劑的GWP值，就是規(guī)定R11的溫室效應(yīng)潛能值為1.0，其余各種制冷劑相對R11的溫室效應(yīng)比值。制冷劑的ODP值和GWP值越小越好。表13.1（見P178）給出了部分制冷劑的ODP值和GWP值。13.1.1制冷劑的基本要求第2頁/共58頁2.熱力性質(zhì)方面的要求

（1）在大氣壓力下制冷劑的蒸發(fā)溫度要低，便于在低溫下蒸發(fā)吸熱。

（2）制冷劑正常蒸發(fā)溫度和冷凝溫度所對應(yīng)的蒸發(fā)壓力要適中，最好接近大氣壓力，以免向系統(tǒng)內(nèi)滲入空氣或制冷劑向外泄漏，這樣都會影響制冷系統(tǒng)的制冷能力及系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和密封性。

（3）在給定的循環(huán)條件下，壓縮比要小，以提高制冷壓縮機(jī)的容積效率。

（4）單位容積制冷量要大，以縮小壓縮機(jī)尺寸。13.1制冷劑的基本要求及種類第3頁/共58頁

（5）制冷劑的臨界溫度要高，便于用一般的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷凝；同時凝固溫度要低，便于獲得較低的蒸發(fā)溫度。

（6）絕熱指數(shù)要低。絕熱指數(shù)越小，壓縮機(jī)排氣溫度越低，不但有利于提高壓縮機(jī)的容積效率，改善衛(wèi)生條件，而且對壓縮機(jī)的潤滑和安全也是有好處的。表13.2（見P179）列舉了常用制冷劑的絕熱指數(shù)及t0=-20℃、tk=30℃時的絕熱壓縮溫度。從表13.2（見P179）可以看出，氨的絕熱指數(shù)比氟利昂大，在相同運(yùn)行條件下，氨的排氣溫度要比氟利昂高得多，所以氨壓縮機(jī)在氣缸頂部應(yīng)設(shè)冷卻水套，以防氣缸過熱。13.1制冷劑的基本要求及種類第4頁/共58頁3.化學(xué)性質(zhì)的要求

（1）對金屬材料、非金屬材料不產(chǎn)生腐蝕性。

（2）具有化學(xué)穩(wěn)定性。在制冷系統(tǒng)工作溫度內(nèi)不受熱分解、不燃燒、不爆炸。

（3）無毒、無刺激性氣味，無窒息性，不危害人體健康，這也是制冷劑選用的重要條件。制冷劑的毒性級別分為六級，毒性分級標(biāo)準(zhǔn)見表13.3（見P179）。13.1制冷劑的基本要求及種類第5頁/共58頁4.物理性質(zhì)的要求（1）溶水性不同的制冷劑溶水性不同。若系統(tǒng)中的含水量超過制冷劑中水的溶解度，則系統(tǒng)中存在游離態(tài)的水，當(dāng)蒸發(fā)溫度低于0℃時，會在節(jié)流閥等通道截面較小處形成“冰塞”，影響制冷系統(tǒng)正常工作。氨極易溶于水，因此氨制冷系統(tǒng)不會出現(xiàn)“冰塞”而堵塞制冷劑管路，但會腐蝕金屬材料。氟利昂很難溶于水，在蒸發(fā)溫度低于0℃時，游離的水會結(jié)冰堵塞節(jié)流機(jī)構(gòu)后的管路，也對金屬材料產(chǎn)生腐蝕。13.1制冷劑的基本要求及種類第6頁/共58頁（2）對油的溶解性不同的制冷劑對潤滑油的溶解性不同，相同的制冷劑對不同的潤滑油溶解性也不一樣。根據(jù)溶解性的不同，制冷劑可分為有限溶解制冷劑和無限溶解制冷劑。有限溶于潤滑油的制冷劑，其優(yōu)點(diǎn)是在制冷設(shè)備中制冷劑與潤滑油易于分離，蒸發(fā)溫度比較穩(wěn)定，在制冷設(shè)備中制冷劑與潤滑油分層存在，制冷劑與潤滑油易于分離；缺點(diǎn)是換熱器的傳熱面上會形成油膜，增加傳熱熱阻。無限溶于潤滑油的制冷劑，其優(yōu)點(diǎn)是在換熱器的傳熱面上不會形成油膜，潤滑油可隨制冷劑一起滲透到壓縮機(jī)的各個部件，形成了良好的潤滑條件；缺點(diǎn)是制冷劑中潤滑油溶13.1制冷劑的基本要求及種類第7頁/共58頁得較多時，會引起蒸發(fā)溫度升高，潤滑油黏度降低，使油膜變薄且強(qiáng)度降低，產(chǎn)生事故，如果在換熱器表面形成油垢很難清除，制冷劑沸騰時泡沫多，蒸發(fā)器的液面不穩(wěn)定。（3）電絕緣性作為制冷劑，應(yīng)有良好的電絕緣性，特別是在半封閉和封閉式的壓縮機(jī)中，制冷劑與電動機(jī)的線圈直接接觸的情況下。電絕緣性用制冷劑的電擊穿強(qiáng)度表示。表13.4（見P180）給出了部分制冷劑的電擊穿強(qiáng)度。13.1制冷劑的基本要求及種類第8頁/共58頁

（4）熱導(dǎo)率和放熱系數(shù)要高，這樣便于提高換熱器的傳熱效率，減少傳熱面積。

（5）制冷劑的黏度和密度盡可能小，這樣可以減少制冷劑在管道中的流動阻力，可以降低壓縮機(jī)的耗功率和縮小管道直徑。5.其他方面要求

（1）對食品無有害作用。

（2）價格便宜，容易購買。13.1制冷劑的基本要求及種類第9頁/共58頁1.制冷劑的分類常用制冷劑按其化學(xué)組成可分為四類即無機(jī)化合物、氟利昂（鹵代烴）、碳?xì)浠衔铮N類）、混合制冷劑。（1）無機(jī)化合物屬于無機(jī)化合物的制冷劑有氨(NH3)、水（H2O）、二氧化碳（CO2）等，其中氨是常用的一種制冷劑。制冷劑的代號，國際上都采用“R”字母來表示，即R×××表示制冷劑的代號。對于無機(jī)化合物，制冷劑的代號為R(700+分子量)表示，如氨的代號為R717，水的代號為R718，二氧化碳的代號為R744。13.1制冷劑的基本要求及種類13.1.2常用的制冷劑第10頁/共58頁（2）氟利昂（鹵代烴）氟利昂是飽和烴類的鹵族衍生物的總稱。氟利昂的化學(xué)式為CmHnFxClyBz。氟利昂的代號用“R（m-1）(n+1)xBz”表示。R后面第一位數(shù)字為m-1，該值為零時則省略不寫；R后面第二位數(shù)字為n+1；R后面第三位數(shù)字為x，R后面第四位數(shù)字為z。如果無溴原子z為零，與字母B一起省略。代號中氯原子數(shù)y通過計算可知。例如，四氟乙烷化學(xué)分子式為C2F4H2,因?yàn)樘荚訑?shù)m＝2，m-1＝1，氫原子數(shù)n＝2，n+1＝3，氟原子數(shù)x＝4，故代號為R134,R134a為四氟乙烷中的一種同分異構(gòu)體。13.1制冷劑的基本要求及種類第11頁/共58頁（3）碳?xì)浠衔铮N類）碳?xì)浠衔锓Q烴。烴類制冷劑有烷烴類制冷劑和烯烴類制冷劑等。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看碳?xì)浠衔锸潜容^好的制冷劑，即價格低，凝固溫度低等，但安全性差，在空調(diào)制冷中并不采用。烷烴類制冷劑的代號表示方法與氟利昂相同。如甲烷CH4，m＝1，x＝0，z＝0，則m-1＝0，n+1＝5，x＝0，z＝0，代號為R50。但丁烷不按上述規(guī)則寫，而寫成R600。烯烴類制冷劑的表示方法，是在R后面先寫一個“1”，其余數(shù)字按氟利昂的編號規(guī)則書寫。如乙烯C2H4，m＝2，n＝4，x＝0，z＝0，則m-1＝1，n+1＝5，x＝0,z＝0，代號為R1150。13.1制冷劑的基本要求及種類第12頁/共58頁（4）混合制冷劑混合制冷劑又稱多元混合溶液。它是由兩種或兩種以上制冷劑按一定組分混溶而成的混合物，可分為共沸混合物和非共沸混合物。共沸混合物是指在一定壓力下達(dá)到平衡時，具有恒定的沸點(diǎn)，且氣相與液相組分相同的混合物。共沸混合物制冷劑代號R后的第一個數(shù)字均為5，5后面的數(shù)字按使用的先后順序編號，例如R500［R12/R152a(73.8/26.2)］等。13.1制冷劑的基本要求及種類第13頁/共58頁非共沸混合物是指在一定壓力下蒸發(fā)或冷凝時，沸點(diǎn)不定，氣相與液相組分不同的混合物。非共沸混合物制冷劑代號R后的第一個數(shù)字為4，4后面的數(shù)字按使用的先后順序編號。如果構(gòu)成非共沸混合工質(zhì)的純物質(zhì)種類相同，但成分不同，則分別在代號末尾加上大寫英文字母以示區(qū)別，例如R401、R405A、R411A、R411B、R406A、R407C等。13.1制冷劑的基本要求及種類第14頁/共58頁2.常用制冷劑的性質(zhì)目前常用的制冷劑有水、氨和氟利昂，其性質(zhì)見表13.5（見P182）。（1）水（R718）水是理想的制冷劑。水作為制冷劑其優(yōu)點(diǎn)是無毒、無味,不會燃燒和爆炸，價格低廉。但水蒸氣的比容大，單位容積制冷量小，且凝固點(diǎn)高，不能取得較低的溫度，只適用于蒸發(fā)溫度0℃以上的情況，因此使用受限。所以，水作為制冷劑常用于蒸汽噴射制冷機(jī)和溴化鋰吸收式制冷機(jī)中。13.1制冷劑的基本要求及種類第15頁/共58頁（2）氨（R717）氨是目前在工業(yè)和大型冷庫制冷方面廣泛應(yīng)用的一種制冷劑，也是一種優(yōu)越的制冷劑，具有良好的熱力學(xué)性質(zhì)。氨的單位容積制冷量大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中，蒸發(fā)器內(nèi)不會形成真空；氨黏度小，流動阻力小，傳熱性能好，對鋼鐵不產(chǎn)生腐蝕作用（在沒有水存在的條件下）；氨易溶于水，系統(tǒng)不易發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象；氨價格便宜。它主要用于制冰和冷藏等大型的工業(yè)和商用制冷中。13.1制冷劑的基本要求及種類第16頁/共58頁氨的缺點(diǎn)主要有：危害人體健康，當(dāng)氨蒸氣在空氣中體積分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5%～0.6%時，人在其中停留半小時即可中毒；易燃易爆，當(dāng)空氣中氨的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到16%～25%時可引起爆炸，達(dá)到11％～14％時即可點(diǎn)燃（燃燒時呈黃色火焰）；氨雖可溶于水不會發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象，但是有水的存在會使蒸發(fā)溫度升高，并對銅及銅合金（磷青銅除外）有腐蝕作用，所以在使用中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得超過2％；氨與潤滑油幾乎互不相溶，如果潤滑油進(jìn)入換熱設(shè)備，會在傳熱面上形成油膜，影響傳熱，因此氨制冷系統(tǒng)中必須設(shè)置油分離器。此外，在運(yùn)行中潤滑油會沉積在冷凝器、貯液器和蒸發(fā)器等設(shè)備的下部，必須有集油器定期排油。主要用于蒸發(fā)溫度在－65℃以上的大型或中型單、雙級活塞式制冷機(jī)。13.1制冷劑的基本要求及種類第17頁/共58頁（3）氟利昂22（R22）

R22是一種良好的制冷劑，無毒、無味，不燃燒、不爆炸，對大氣臭氧層的破壞作用較小，安全可靠；R22與潤滑油能有限溶解，通常在冷凝器或高壓貯液器內(nèi)，能與潤滑油互相溶解形成溶液，所以在窗式空調(diào)器、冷水機(jī)組等民用空調(diào)中被普遍采用。R22也可作為復(fù)疊式制冷裝置中高溫部分的制冷劑。13.1制冷劑的基本要求及種類第18頁/共58頁

R22缺點(diǎn)是：在低壓貯液器或蒸發(fā)器內(nèi)，由于溫度較低，R22與潤滑油部分溶解而出現(xiàn)分層現(xiàn)象，上層主要為潤滑油，下層主要為制冷劑；為了使?jié)櫥晚樌祷貕嚎s機(jī)，在系統(tǒng)的低壓部分應(yīng)設(shè)置油分離裝置；R22屬于微溶于水的制冷劑，所以制冷劑中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)須控制在0.0025%以下，并在系統(tǒng)中裝設(shè)干燥器。13.1制冷劑的基本要求及種類第19頁/共58頁（4）氟利昂123（R123）

R123是一種新型的制冷劑，它標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度是27.9℃，凝固溫度為－107℃，屬高溫制冷劑。R123具有優(yōu)良環(huán)保特性（ODP＝0.022，GWP＝0.02），是目前替代R11用于離心式制冷機(jī)比較理想的制冷劑，它比R11相對分子質(zhì)量大，用于離心式制冷機(jī)；它與礦物油互溶，不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。其替代R11后缺點(diǎn)是：壓縮比增大，制冷量下降，效能比降低，單位質(zhì)量耗功增加，毒性大于R11；比R11腐蝕性強(qiáng)，故密封材料必須更換成與之匹配的材料；傳熱系數(shù)較小。13.1制冷劑的基本要求及種類第20頁/共58頁（5）氟利昂134a（R134a）

R134a是一種新型制冷劑，它的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－26.25℃，凝固點(diǎn)為－101.0℃。R134a的主要熱力性質(zhì)與R12非常接近，其毒性也與R12相同，因此R134a為R12的替代物。R134a化學(xué)穩(wěn)定性比較好，對金屬的腐蝕程度比R12小。R134a的特點(diǎn)是對大氣臭氧層沒有破壞作用，安全無害。以R12為制冷劑的制冷機(jī)改用R134a后，基本上不需要更換什么部件，制冷量和能效比都不會有太大的變化，因此它一開始就被作為R12的重要替代制冷劑進(jìn)行研究。13.1制冷劑的基本要求及種類第21頁/共58頁其缺點(diǎn)是：制冷劑改用R134a后，需更換潤滑油（酯基類潤滑油比較適用于R134a）；替換R12后，排氣溫度低于R12，但壓縮比升高；R134a仍具有一定的溫室效應(yīng)，GWP值為0.24～0.29；R134a具有一定的毒性及腐蝕性。13.1制冷劑的基本要求及種類第22頁/共58頁（6）R502

R502制冷劑是由質(zhì)量百分比為48.8%的R22和51.2%的R115組成。R502具有較好的熱力、化學(xué)和物理特性，在大氣壓力下R502的蒸發(fā)溫度為－45.6℃，R22為－40.8℃，故蒸發(fā)溫度在－45℃以上時，系統(tǒng)內(nèi)不會出現(xiàn)真空。毒性小、無燃燒和爆炸危險；對金屬材料無腐蝕作用，對橡膠和塑料的腐蝕性較小，是一種較理想的制冷劑。它適合于蒸發(fā)溫度在－45～－40℃的單級、風(fēng)冷式冷凝器的全封閉和半封閉制冷壓縮機(jī)中使用。它的主要缺點(diǎn)是：價格較貴；R502中因含有R115（對大氣臭氧層有嚴(yán)重破壞作用），所以其使用受到限制。13.1制冷劑的基本要求及種類第23頁/共58頁3.制冷劑的應(yīng)用制冷劑種類很多，由于性質(zhì)各異，故適用于不同的制冷系統(tǒng)。表13.6（見P183）列出部分常用制冷劑的應(yīng)用范圍。13.1制冷劑的基本要求及種類第24頁/共58頁1.CFC（氯氟烴）的概念氯氟烴（CFC）是氯氟碳化合物，即烷烴中的氫元素全部被氯元素和氟元素置換，它是屬于氟利昂物質(zhì)中的一種，如R11、R12等。為了能從符號上顯示制冷劑元素的組成，美國杜邦公司建議采用新的制冷劑代號：把不含氫的氟利昂寫成CFC，讀作氯氟烴，如R12寫成CFC12；把含氫的氟利昂寫成HCFC，讀作氫氯氟烴，如R22改寫成HCFC22；把不含氯的氟利昂寫成HFC，讀作氫氟烴，如R134a改寫成HFC134a。13.1制冷劑的基本要求及種類13.1.3

CFC的限用與替代制冷劑的選擇第25頁/共58頁2.CFC（氯氟烴）的危害

1979年美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，CFC（氯氟烴）的大量使用及排放對大氣臭氧層產(chǎn)生了破壞作用，其存在時間為幾十年至上百年。據(jù)資料估計常用氯氟烴（CFC）在大氣中的壽命分別為：R11為65年；R12為122年；R13為400年。當(dāng)CFC到達(dá)臭氧層后，在紫外線作用下釋放氯原子并與臭氧反應(yīng)生成C10，C10與一個臭氧原子結(jié)合，再次釋放氯原子，對臭氧層產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。如此，一個氯原子將破壞大約10萬個臭氧分子。13.1制冷劑的基本要求及種類第26頁/共58頁臭氧層遭到破壞，太陽紫外線對地球的輻射增強(qiáng)，將產(chǎn)生以下危害：

（1）會使皮膚癌和白內(nèi)障患者增多。紫外線是皮膚癌的主要誘因，眼球受更強(qiáng)的紫外線輻射，可引起白內(nèi)障。

（2）損害人的抵抗力，抑制人體免疫系統(tǒng)的功能，使許多疾病更容易發(fā)生。

（3）強(qiáng)烈的紫外線輻射，使許多農(nóng)作物、微生物和海洋生物也受到損害，從而影響到人類的食物供應(yīng)。據(jù)估算，如臭氧減少25％，大豆生產(chǎn)量將減產(chǎn)20％。紫外線對海水20m以內(nèi)的浮游生物、魚苗、蝦和藻類等也會造成危害。13.1制冷劑的基本要求及種類第27頁/共58頁

（4）紫外線也將引起建筑物、繪畫、包裝的聚合物質(zhì)老化，壽命縮短。

（5）大氣平流層臭氧濃度的降低，反而使接近地面的大氣中臭氧濃度增加，尤其是在人口最密集的城市中心，這些地區(qū)臭氧的增加，將會引起光化學(xué)煙霧污染，影響人類身體健康，破壞農(nóng)作物與各種材料。

（6）CFC、HCFC、HFC等類物質(zhì)，會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球氣候變暖。13.1制冷劑的基本要求及種類第28頁/共58頁3.保護(hù)臭氧層的對策保護(hù)臭氧層，已引起了全世界各國的關(guān)注。為此，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署召開了一系列的國際會議。1985年制定了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，1987年9月通過了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)議書》，提出限制使用R11、R12等氟利昂，并在1990年進(jìn)行了修訂；1992年在哥本哈根召開86個國家（包括我國）參加的“蒙特利爾議定書締約國第四次會議”上，又進(jìn)一步修正與調(diào)整了淘汰受控物質(zhì)的時間表。對于發(fā)達(dá)國家，規(guī)定1990年1月1日起完全停止生產(chǎn)和禁止使用CFC，到2020年完全停止使用HCFC。對于發(fā)展中國家（包括我國），議定書規(guī)定：CFC物質(zhì)2010年全部停止使用；HCFC物質(zhì)2016年開始受限，2040年全部停止13.1制冷劑的基本要求及種類第29頁/共58頁使用。我國政府于1993年1月12日批準(zhǔn)的《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》規(guī)定：1992—1996年禁止新建使用消耗臭氧層物質(zhì)的電冰箱、制冷空調(diào)設(shè)備、泡沫材料等的生產(chǎn)企業(yè)；1997—2000年禁止新建生產(chǎn)消耗臭氧層物質(zhì)的裝置；2001—2010年禁止進(jìn)口消耗臭氧層及用消耗臭氧層物質(zhì)生產(chǎn)（或含有消耗臭氧層物質(zhì)）的商品，禁止在維修時任意排放含有消耗臭氧層物質(zhì)。1992年對《國家方案》進(jìn)行了修訂，R11完全淘汰的時間為2002年，R12完全淘汰的時間為2006年。13.1制冷劑的基本要求及種類第30頁/共58頁4.CFC替代物的選擇（1）選擇的基本要求在選用空調(diào)用的制冷劑時，還要從以下方面進(jìn)行綜合考慮：對環(huán)境影響要?。痪哂辛己玫臒崃π阅?；性能系數(shù)要大；安全性、經(jīng)濟(jì)性要好；并具備可行性。（2）CFC替代物的選擇對于空調(diào)用制冷，R22是目前主要的替代制冷劑，目前國外已生產(chǎn)和使用R22封閉式和開啟式離心式冷水機(jī)組。表13.7（見P185）為21世紀(jì)綠色環(huán)保制冷劑的趨勢。13.1制冷劑的基本要求及種類第31頁/共58頁13.2載冷劑1.載冷劑的作用制冷系統(tǒng)供冷有直接供冷和間接供冷兩種方式。載冷劑是間接供冷系統(tǒng)中把制冷裝置產(chǎn)生的冷量傳遞給被冷卻物體或空間的中間介質(zhì)，或稱冷媒。13.2.1載冷劑的作用、種類及要求第32頁/共58頁2.載冷劑的種類常用的載冷劑有空氣、水、鹽水、甲醇水溶液、乙二醇水溶液、丙三醇水溶液等。在舒適性空調(diào)系統(tǒng)中，常采用水作載冷劑，稱空調(diào)冷凍水，將冷凍水送入噴水室或水冷式表面冷卻器用來處理送入房間的空氣。在低溫空調(diào)系統(tǒng)中，常采用鹽水或乙二醇水溶液等作為載冷劑。13.2載冷劑第33頁/共58頁3.對載冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)要求

（1）在使用溫度范圍內(nèi)呈液態(tài)，不凝固、不汽化，利于輸送。

（2）比熱容要大，以減少載冷劑流量、管道的直徑和泵的尺寸及消耗功率。

（3）無毒、無臭、不燃燒、不爆炸、化學(xué)穩(wěn)定性好、不污染環(huán)境，對金屬不腐蝕，以延長系統(tǒng)的使用壽命。

（4）密度小、黏度小，以減少流動阻力，減小循環(huán)泵消耗功率。

（5）熱導(dǎo)率大，可減少換熱設(shè)備的傳熱面積。

（6）來源廣泛、價格低廉。13.2載冷劑第34頁/共58頁1.水水在一個大氣壓下沸點(diǎn)為100℃,凝固點(diǎn)為0℃，是一種理想的載冷劑。水具有比熱容大、黏度小、密度小、無毒、不燃燒、不爆炸、化學(xué)穩(wěn)定性好、對管路及設(shè)備腐蝕性小、容易獲得等優(yōu)點(diǎn)。因此，水是空調(diào)系統(tǒng)最常用的載冷劑。制冷裝置將水冷卻到一定溫度后，送入空氣處理設(shè)備對空氣進(jìn)行熱、濕交換，達(dá)到要求后，送入房間。水的凝固點(diǎn)高，因而只能用作制取0℃以上溫度的載冷劑。13.2載冷劑13.2.2常用的載冷劑第35頁/共58頁2.鹽水鹽水溶液的凝固溫度較低，可用作工作溫度低于0℃的載冷劑。常用的鹽水溶液有氯化鈉（NaCl）、氯化鈣（CaCl2）水溶液。這類載冷劑適用于中、低溫空調(diào)系統(tǒng)。鹽水溶液的性質(zhì)取決于溶液中含鹽的濃度。圖13.1為氯化鈉水溶液的凝固曲線。圖中左邊曲線是析冰線，右邊曲線是析鹽線，兩曲線的交點(diǎn)稱為冰鹽共晶點(diǎn)。從氯化鈉鹽水凝固曲線可以看出，溶液的凝固點(diǎn)隨鹽的濃度而變。圖中析冰線表明隨著鹽水濃度增加，鹽水的凝固溫度（凝固點(diǎn)）也相應(yīng)地降低，一直到冰鹽合晶點(diǎn)為止，此點(diǎn)是冰13.2載冷劑第36頁/共58頁鹽同時結(jié)晶的溫度與濃度。圖中析鹽線表明，如果鹽的濃度增加，凝固溫度不會降低，反而升高，并析出鹽。圖中水平虛線以下鹽水凝固。在圖中，曲線和水平虛線將圖分為四區(qū)，即溶液區(qū)、冰鹽水溶液區(qū)、鹽鹽水溶液區(qū)、固態(tài)區(qū)。不同的鹽水其冰鹽共晶點(diǎn)的溫度、濃度不同，氯化鈉水溶液的冰鹽共晶點(diǎn)為-21.2℃，濃度為23.1%(100kg鹽水中含有23.1kgNaCl)。13.2載冷劑第37頁/共58頁

選用鹽水作載冷劑應(yīng)注意以下幾個問題：（1）要合理選擇鹽水的濃度鹽水溶液的濃度越大，其密度也越大，流動阻力也增大，同時，濃度增大，其比熱容減小，輸送一定冷量所需鹽水溶液的流量增加，加大泵的功率消耗。因此，在保證蒸發(fā)器中鹽水溶液不會凍結(jié)的情況下，盡量減小鹽水溶液的濃度。13.2載冷劑第38頁/共58頁（2）鹽水對管路和設(shè)備的腐蝕性鹽水對金屬有腐蝕作用，腐蝕的強(qiáng)弱與鹽水溶液中的含氧量有關(guān)，含氧量越大，腐蝕性越強(qiáng)。應(yīng)采用防腐措施，以削弱鹽水對金屬的腐蝕。在使用時注意：①最好采用閉式系統(tǒng)，使之減少與空氣的接觸。②在鹽水溶液中加入緩蝕劑。比如每立方米氯化鈣水溶液中應(yīng)加1.6kg重鉻酸鈉和0.45kg氫氧化鈉；每立方米氯化鈉水溶液中應(yīng)加3.2kg重鉻酸鈉和0.89kg氫氧化鈉。加入緩蝕劑后，鹽水應(yīng)呈弱堿性(pH≈8.5)。這可利用酚酞試劑來測定，酚酞試劑與鹽水混合時須呈淡玫瑰色。需要注意的是重鉻酸鈉對人體皮膚有腐蝕作用，在配制溶液時須加小心。13.2載冷劑第39頁/共58頁（3）鹽水的吸水性鹽水在使用過程中會吸收空氣中的水分而濃度降低，凝固溫度升高，特別是在開式系統(tǒng)中。所以必須定期檢測鹽水的濃度并補(bǔ)充鹽量，以保持要求的濃度。13.2載冷劑第40頁/共58頁3.甲醇、乙二醇水溶液甲醇、乙二醇水溶液的性質(zhì)見表13.8。甲醇（CH3OH）水溶液：甲醇的凝固溫度為－97℃，故可以在更低溫度下使用。甲醇有揮發(fā)性和可燃性，所以使用中要注意防火。乙二醇水溶液：腐蝕性小、無色、無味、不燃燒、黏度低、價格相對較低，但乙二醇水溶液有腐蝕性，應(yīng)加入緩蝕劑。13.2載冷劑第41頁/共58頁13.2載冷劑圖13.1氯化鈉水溶液第42頁/共58頁13.3潤滑油1.潤滑油的作用在制冷系統(tǒng)中必須充注一定量的潤滑油，又稱為冷凍機(jī)油。潤滑油的作用主要有：（1）潤滑作用潤滑相互摩擦的零件表面，使摩擦表面完全被油膜分隔開來，從而降低壓縮機(jī)的摩擦功、摩擦熱和零件的磨損。13.3.1潤滑油的作用和品種第43頁/共58頁（2）冷卻降溫作用帶走摩擦熱量，使摩擦零件的溫度保持在允許范圍內(nèi)。（3）密封作用使活塞環(huán)和氣缸壁之間的間隙、軸封摩擦面等密封部分充滿潤滑油，以阻擋制冷劑的泄漏。（4）防銹和清潔作用潤滑油流經(jīng)各種摩擦面和間隙時，能帶走金屬摩擦表面的磨屑、潤滑油碳化產(chǎn)生的雜質(zhì)及污垢，起防銹和清潔作用。13.3潤滑油第44頁/共58頁（5）傳遞動力作用利用油壓作為控制卸載機(jī)構(gòu)的液壓動力。（6）消聲作用潤滑油能有效地阻擋聲音的傳遞，降低壓縮機(jī)的機(jī)械噪聲和氣流噪聲。13.3潤滑油第45頁/共58頁2.潤滑油的品種國家標(biāo)準(zhǔn)《冷凍機(jī)油》(GB/T16630—1996)中規(guī)定了我國生產(chǎn)的冷凍機(jī)油在不同制冷劑類型、不同機(jī)組形式中的應(yīng)用，見表13.9（ 見P188）。13.3潤滑油第46頁/共58頁1.凝固點(diǎn)要低在實(shí)驗(yàn)條件下冷卻到停止流動的溫度，稱為凝固點(diǎn)。如果凝固點(diǎn)高，就會造成低溫流動性差，在節(jié)流機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器等處低溫流動能力降低，形成沉積，影響制冷系統(tǒng)的潤滑和運(yùn)行，導(dǎo)致制冷量下降，運(yùn)動部件磨損嚴(yán)重，甚至損壞壓縮機(jī)。13.3潤滑油13.3.2對潤滑油的基本要求第47頁/共58頁2.要有適當(dāng)?shù)酿ざ瑞ざ仁菨櫥偷囊粋€主要性能指標(biāo)，不同的制冷劑要求使用不同黏度的潤滑油。如果黏度太小，不易形成油膜或油膜強(qiáng)度太低，會加速機(jī)械磨損，甚至發(fā)生汽缸拉毛、抱軸等故障，密封也不好，制冷劑容易泄漏。如果黏度太大，制冷壓縮機(jī)耗功會增加。潤滑油的黏度過大或過小都會影響制冷壓縮機(jī)的正常運(yùn)行，因此，制冷壓縮機(jī)使用的潤滑油黏度要適當(dāng)。有些制冷劑跟潤滑油互溶，致使?jié)櫥妥兿。詰?yīng)選用黏度較高的潤滑油。13.3潤滑油第48頁/共58頁3.要有較好的黏溫性能潤滑油的黏度隨溫度而變化，這種性質(zhì)稱為潤滑油的黏溫性。黏度隨溫度變化越小，黏溫性就越好。制冷壓縮機(jī)使用的潤滑油要具有良好的黏溫性，以免在使用溫度變化時，由于潤滑油的黏度發(fā)生變化而影響壓縮機(jī)的正常工作。因此，在制冷壓縮機(jī)中要求選用黏溫性好的潤滑油。13.3潤滑油第49頁/共58頁4.閃點(diǎn)要高潤滑油的蒸氣在遇明火時發(fā)生閃光的最低溫度，稱為潤滑油