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制冷剂,又称冷媒、致冷剂、雪种,是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时,将蒸汽的热能释放出来,转化为机械能以产生原动力;而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。传统工业及生活中较常见的工作介质是部分卤代烃(尤其是氯氟烃),但现在由于会造成臭氧层空洞而逐渐被淘汰。其他应用较广的工作介质有氨气、二氧化硫和非卤代烃(例如甲烷)。
冷媒价格已发现具有共沸特征的混合物不到50种。其中满足作为制冷剂性质要求的仅十种。在所列共沸制冷剂中,已有显著商业应用的只有三种:R500,R502和R503。 采用共沸混合制冷剂的好处是:它几乎具有纯制冷剂的所有特征,可以象纯质一样使用方便。共沸混合制冷剂中标准沸点比构成它的组分物质的标准沸点都低,因而蒸发压力比其组分的蒸发压力高,冷媒价格可以扩大应用温度范围和提高单位容积制冷量。 至于混合物其它性质方面的调制,取决于其组分物质的性质。关于这一点,无论对共沸还是非共沸混合物都是一致的。例如,稳定性好的组分对混合物性质的贡献是改善稳定性;不可燃组分对混合物性质的贡献是抑制可燃性;;重分子组分对混合物性质的贡献是降低排气温度;溶油性好的组分对混合物的性质贡献是改善溶油性;…诸此等等。
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。
制冷剂又称制冷工质,在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。在气体压缩式制冷机中,使用气体制冷剂,如空气、氢气、氦气等,这些气体在制冷循环中始终为气态;在吸收式制冷机中,使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质,如氨和水、溴化银和水等;蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。1960年以后,人们对非共沸混合工质的应用进行了大量的试验研究,并已将其用于天然气的液化和分离等方面。应用非共沸混合工质单级压缩可得到很低的蒸发温度,且可增加制冷量,减少功耗。性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理