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目前环保问题成了全球的瞩目热门话题,臭氧层的不断破坏和地球气候的逐渐变暖,是当今人类所面临的两大亟待解决的环境问题。近30多年的研究发现氟利昂对全球环境有着严重的影响,直接影响人类的生存条件,这已引起了国际上的极大关注。暖通空调行业最常用的碳氢制冷剂,制冷剂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被氯、氟和溴代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号,如R22.制冷剂..等,分为氯氟烃(CFCs)、含氢氯氟烃(HCFCs)、含氢氟烃(HFCs)三大类,其中CFCs和HCFCs中均含有氯,是破坏臭氧层的元凶,是公认禁止使用的制冷剂,而HFCs虽然不含有破坏臭氧层的氯原子,但依然含有卤素氟原子,而各种卤原子泄露到大气中,会加剧地球的温室效应,因此也只是过渡性制冷剂。环保制冷剂的最终目标,就是要完全淘汰卤原子,但是品牌制冷剂这只是比较片面的看法。
冷媒在冷冻空调系统中,用以传递热能,产生冷冻效果。冷媒是在制冷过程中的一种中间物质,它先接受制冷剂的冷量而降温,然后再去冷却其他的被冷却物质,我们称该中间物质为冷媒。又可称载冷剂。冷媒有气体冷媒、液体和固体冷媒、气体冷媒主要有空气等;液体冷媒有水、盐水等;冰和干冰等用做固体冷媒。在空调工程中常用的冷媒有水和空气。在日常生活中,我们使用的冰箱、冷冻柜,在商业中的冷库等,在循环制冷过程中均靠空气作为冷媒将制冷过程中的冷量传递给食物,使食物在冷冻室内(或冷库冷藏间内)冻结而保存的。在空调系统中,通过制冷机组的运转,进入蒸发器内的制冷剂蒸发而吸热,当通入蒸发器内冷水即很快在蒸发器内进行热量交换,热量被制冷剂吸收而温度下降成为冷冻水,然后冷冻水再通过空调设备中的表冷器与被处理的空气进行热交换,使空气温度降低。而在这一种制冷循环和热量交换过程中,其冷量的这种远距离的传递而达到空调系统中空气降温要求,必须有水和空气为冷媒。当需低于0℃的水作为冷媒时,可采用盐水等物质。
制冷剂的蒸发温度(沸点)是一个很重要的性能指标,在大气压力下,温度越低,制冷的温度越低,同时能使蒸发压力高于大气压力,避免空气进入制冷系统。此 外,要求制冷剂在常温下的冷凝压力和冷凝温度应尽量低,而临界温度应尽量高。临界温度的高低确定了制冷剂在常温或普通低温范围内能否液化。凝固温度是制冷 剂使用范围的下限,冷凝温度越低,制冷剂的适用范围就越大。对于大型活塞式压缩机,制冷剂的单位容积制冷量要求应尽量大,这样可以缩小压缩机尺寸和减小制冷工质的循环量。而对于小型或微型压缩机,单位容积制冷量可小一些。
氟氯烃类制冷剂的化学性质非常稳定,在大气中的寿命极长,如CFC-11、CFC-12在大气中的寿命都在100年以上。在早期氟氯烃类制冷剂使用过程中,由于对它们的危害性缺乏认识或回收利用困难等原因,大部分的氟氯烃类制冷剂被排放到大气中,在平流层发生图1-4所示的光化学降解反应。氯原子一旦释放出来,即发生一系列的连锁反应,不断的消耗臭氧。据估算,每一个氯自由基可消耗10万个臭氧分子,这样,使同温层臭氧含量不断下降,以致于减薄臭氧层和形成臭氧空洞。
混合制冷剂:由两种或两种以上单组分制冷剂混合而成的多元混合物。由于构成混合制冷剂的各组分制冷剂的沸点等物理化学性质不同,所以当混合制冷剂处于气液平衡状态时,各组分在气相中的浓度与其在液相中的浓度在一般情况下是不同的;但作为特殊情况也可能相同。前者被称为非共沸混合制冷剂;后者为共沸混合制冷剂。与单组分制冷剂相比, 混合制冷剂在蒸汽压缩式制冷循环中具有独特的性能,利用这些独特的性能,可以使制冷系统更为经济地运行。