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制冷劑,又稱冷媒、致冷劑、雪種,是各種熱機中借以完成能量轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)。專業(yè)制冷設(shè)備這些物質(zhì)通常以可逆的相變(如氣-液相變)來增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷機中的雪種等等。一般的蒸汽機在工作時,將蒸汽的熱能釋放出來,轉(zhuǎn)化為機械能以產(chǎn)生原動力;而制冷機的雪種則用來將低溫處的熱量傳動到高溫處。
傳統(tǒng)工業(yè)及生活中較常見的工作介質(zhì)是部分鹵代烴(尤其是氯氟烴),但現(xiàn)在由于它們會造成臭氧層空洞而逐漸被淘汰。其他應(yīng)用較廣的工作介質(zhì)有氨氣、二氧化硫和非鹵代烴(例如甲烷)。
1805年埃文斯(O.Evans)原創(chuàng)作地提出了在封閉循環(huán)中使用揮發(fā)性流體的思路,用以將水冷凍成冰。他描述了這種系統(tǒng),在真空下將乙醚蒸發(fā),并將蒸汽泵到水冷式換熱器,冷凝后再次使用。1834年帕金斯次開發(fā)了蒸汽壓縮制冷循環(huán),并且獲得了zhuanli。宜昌制冷設(shè)備在他所設(shè)計的蒸汽壓縮制冷設(shè)備中使用二乙醚(乙基醚)作為制冷劑。
制冷機中完成熱力循環(huán)的工質(zhì)。它在低溫下吸取被冷卻物體的熱量,然后在較高溫度下轉(zhuǎn)移給冷卻水或空氣。在蒸氣壓縮式制冷機中,使用在常溫或較低溫度下能液化的工質(zhì)為制冷劑,如氟利昂(飽和碳?xì)浠衔锏姆?、氯、溴衍生物),共沸混合工質(zhì)(由兩種氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液)、碳?xì)浠衔铮ū椤⒁蚁┑龋?、氨等;在氣體壓縮式制冷機中,使用氣體制冷劑,如空氣、氫氣、氦氣等,這些氣體在制冷循環(huán)中始終為氣態(tài);在吸收式制冷機中,使用由吸收劑和制冷劑組成的二元溶液作為工質(zhì),如氨和水、溴化鋰(分子式:LiBr。白色立方晶系結(jié)晶或粒狀粉末,極易溶于水)和水等;蒸汽噴射式制冷機用水作為制冷劑。制冷劑的主要技術(shù)指標(biāo)有飽和蒸氣壓強、比熱、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、表面張力等。1960年以后,人們對非共沸混合工質(zhì)的應(yīng)用進行了大量的試驗研究,并已將其用于天然氣的液化和分離等方面。應(yīng)用非共沸混合工質(zhì)單級壓縮可得到很低的蒸發(fā)溫度,且可增加制冷量,減少功耗。 它的性質(zhì)直接關(guān)系到制冷裝置的制冷效果、經(jīng)濟性、安全性及運行管理,因而對制冷劑性質(zhì)要求的了解是不容忽視的。
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