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制冷系統(tǒng)新型制冷劑的物性——碳氫化合物

   2020-05-12 子琪2909
核心提示:碳氫化合物制冷劑的共同特點是:凝固點低,與水不發(fā)生化學反應,不腐蝕金屬,與油的溶解性好。而且因它們是石油化工流程中的產(chǎn)物,易于獲得、價格便宜。碳氫化合物制冷劑的缺點是燃燒性、爆炸性很強。因此,它們主要用作石油化工制冷裝置中的制冷劑。石油化工生產(chǎn)中具有嚴格的防火防爆安全設施,制冷劑又是取自流程本身的產(chǎn)物,其相宜性是顯而易見的。用碳氫化合物作制冷劑的制冷系統(tǒng),低壓側(cè)必須保持正壓,否則一日有空氣滲入便有爆炸的危險。 目前常用的有烷烴類和烯烴類制冷劑。前者的化學性質(zhì)不很活潑,后者的化學性質(zhì)活潑。它們都不

碳氫化合物制冷劑的共同特點是:凝固點低,與水不發(fā)生化學反應,不腐蝕金屬,與油的溶解性好。而且因它們是石油化工流程中的產(chǎn)物,易于獲得、價格便宜。碳氫化合物制冷劑的缺點是燃燒性、爆炸性很強。因此,它們主要用作石油化工制冷裝置中的制冷劑。石油化工生產(chǎn)中具有嚴格的防火防爆安全設施,制冷劑又是取自流程本身的產(chǎn)物,其相宜性是顯而易見的。用碳氫化合物作制冷劑的制冷系統(tǒng),低壓側(cè)必須保持正壓,否則一日有空氣滲入便有爆炸的危險。

    目前常用的有烷烴類和烯烴類制冷劑。前者的化學性質(zhì)不很活潑,后者的化學性質(zhì)活潑。它們都不溶于水,但易溶于有機溶劑中。如乙烷易溶于醚、醇類有機物;乙烯、丙烯易溶于酒精和其他有機溶劑中。丙烯的制冷溫度范圍與R22相當,它可以用于兩級壓縮制冷裝置,也可以在復疊式制冷裝置中作高溫部分的制冷劑。乙烷、乙烯的制冷溫度范圍與R13相當,只在復疊式制冷系統(tǒng)的低溫部分使用。甲烷可以與乙烯、氨(或丙烷)組成三元復疊制冷系統(tǒng),獲得-150℃左右的低溫,用于天然氣液化裝置。正丁烷、異丁烷或正丁烷與異丁烷的混合物可以用在家用電冰箱中。


    常用的碳氫化合物制冷劑主要為異丁烷R600a (iG?H??),這是一種純天然的制冷劑。R600a的沸點為一11.73℃,凝固點一160℃,曾在1920-1930年作為小型制冷裝置的制冷劑,后由于可燃性等原因,被氟利昂制冷劑取代了。在CFCs制冷劑會破壞大氣臭氧層的問題出現(xiàn)后,作為自然制冷劑的R600a又重新得到重視。盡管R134a在許多方面表現(xiàn)出作為R12替代制冷劑的優(yōu)越性,但因其較高的GWP值,因此,許多人提倡在制冷溫度較低的場合(如電冰箱)R600a作為R12的永久替代物。

    R600a的臨界壓力比R12的低,臨界溫度及臨界比體積均比R12的高,標準沸點比R12的約高18,飽和蒸氣壓比R12的低。在一般情況下,R600a的壓比要高于R12,而容積制冷量要小于R12。為了使制冷系統(tǒng)能達到與R12相近的制冷能力,應選用排氣景較大的制冷壓縮機。但它的排氣溫度比R12低,這對壓縮機工作更有利。兩者的度相差不大。R600a的毒性非常低,但在空氣中可燃,安全類別為A3。在使用R600a的場合要注意防火防爆。當制冷溫度較低(低于-11.7℃)時,制冷系統(tǒng)的低壓側(cè)處于負壓狀態(tài),外界空氣就有可能滲透進去。因此,使用R600a作制冷劑的系統(tǒng),其電器絕緣要求較一般系統(tǒng)要高,以免產(chǎn)生電火花引起爆炸。

    R600a與礦物油可以很好地互溶,不需價格昂貴的合成潤滑油。R600a與其他物質(zhì)的化學相溶性很好,而與水的溶解性很差,這對制冷系統(tǒng)很有利。但為了防止“冰堵”現(xiàn)象,對除水要求相對較高,要求R600a制冷劑含水量要低。此外,R600a的檢漏不能用傳統(tǒng)的檢漏儀檢漏,而應用專門適合于R600a的檢漏儀。

 
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