氟与氨制冷剂的比较.doc

氟系统氨系统全面比较1、 工质历史及特性比较氨 使用最长的制冷剂。具有良好的热力性能，循环过程中高、低压力适中，且具有极大的单位容积制冷量和较高的制冷系数。在氟利昂制冷剂未出现前，在大、中型压缩式制冷装置中，几乎一统天下。但氨有毒及刺激味，与空气混合后有爆炸危险。氨与水混合后为腐蚀铜及铜合金。目前，在空调系统中几乎不被采用。氟利昂 饱和碳氢化合物的卤素衍生物，根据氟利昂化合物中不同的原子数，可以有许多品种的氟利昂。按规定编号方法、可编出许多代号，如R22,R134a等。氟利昂是本世纪30年代随着有机化学工业发展而研制的有机化合物。应该承认，多品种氟利昂的出现，使压缩式制冷技术得到了极大的改善和发展。但是，在近半个世纪的应用中，最终发现常用的多数氟利昂制冷剂，如R11、R12、R13、R113、R502等，能严重的破坏大气臭氧层，影响生态平衡，危机人类生存。R22 R22的综合性能极佳，具有良好的热力性能。如：运行压力适中；单位容积制冷量仅次于氨；等熵指数低于氨，因此，在相同压力比时，排气温度较氨低；而且无毒、无燃烧及无爆炸危险等优点。R22的出现并随其价格逐渐降低，它在空调制冷系统中的到了广泛的应用。另外，所有氟利昂对铜及电动机的耐氟绝缘漆均不起作用，因此，使结构紧凑的各类封闭式压缩机得以使用。目前，在各类家用空调及冷（热）水机组中，多数选用R22制冷剂。2、 有关蒙特利尔议定书内容自1987年关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书在加拿大签约生效，目前全世界已有188个国家的政府签字同意执行这份旨在保护地球臭氧层的国际环境公约。我国政府1991年6月在蒙特利尔议定书上签字后，有关部门制定了氟利昂制冷剂加速淘汰计划，明确提出我国要在2007年7月1日前停止氟利昂制冷剂的生产与消费氟里昂制冷剂大致分为3类。一是氯氟烃类产品，简称CFC。主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被蒙特利尔议定书列为一类受控物质。二是氢氯氟烃类产品，简称HCFC。主要包括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧层破坏系数仅仅是R11的百分之几，因此，目前HCFC类物质被视为CFC类物质的最重要的过渡性替代物质。在蒙特利尔议定书中R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年。三是氢氟烃类：简称HFC。主要包括R134A、R125、R32、R407C、R410A、R152等，臭氧层破坏系数为0，但是气候变暖潜能值很高。在蒙特利尔议定书没有规定其使用期限，在联合国气候变化框架公约京都议定书中定性为温室气体。3、 有关氨制冷剂在的消防、安全、环保方面的要求消防：机房必须满足防火间距，室外设消火栓、机房设防爆通风机，并保持良好通风。安全劳动保护：机房设氨浓度报警，防毒面具设应急救援措施。环境保护：必须设事故泄氨水池。4、 制冷系统供液方式（最常见的两种）直膨供液 利用制冷系统中高压部分的压力大于蒸发压力，使制冷剂液体通过节流膨胀后直接进蒸发器供液制冷，称为直接膨胀供液。在这一系统中除了压缩机、水泵外，一般不再消耗其它动力，因此系统简单，工程费用节省。由于高压制冷剂液体经节流阀后采用大量的闪发气体被带入蒸发器，使蒸发器制冷效率降低。目前在氨制冷系统中已经很少采用。该系统在氟利昂制冷系统中使用非常普遍。这一系统的特点：1、 系统简单，节省投资。2、 由于膨胀阀后产生大量的闪发气体，由此形成两相流体，流动阻力比单相流体大的多，所以热力膨胀阀的出口接头一般均大于进口接头。比单相流体阻力增加数十倍，蒸发温度越低，增加的倍数越大。而且，如果不采取特殊措施要将供液均匀分配到多组并连蒸发盘管中去是非常困难的。所以原则上每只热力膨胀阀只能供应一个通路，否则各通路的供液将很不均匀。3、 系统管路过长时压降难于控制。4、 由于流速较低回油很难控制。液泵供液 借助于液体输送设备液泵的机械力，完成向蒸发器输送低压低温制冷剂液体任务的供液方式。1、 蒸发器的热交换效率高：由于液泵供液系统中制冷剂循环量数倍于蒸发器的蒸发量，因此在蒸发管内形成较直接膨胀供液更高的流速和管内表面能够得到充分的湿润。这样不仅增加了蒸发器内表面的热交换强度，而且减轻了润滑油的热阻，提高蒸发器的传热系数。2、 蒸发器每通路管长增加，管壁结霜均匀。3、 方便回油。4、 便于集中控制。5、 干式蒸发器与满液式蒸发器干膨式蒸发器冷媒系于管内蒸发，在蒸发器出口端通常约有5至10 K的过热度，膨胀阀则以感温球侦测到的过热度来调节蒸发器所需的冷媒流量。 干膨式蒸发器之优点： 大都以感温式膨胀阀(TXV)为节流装置，能适应负载的变动，控制性良好，且施工容易、成本低廉。 冷媒流经管内，因流速较大，可藉气态冷媒的速度直接将冷冻油带回压缩机。 缺点： 过热的冷媒蒸气约占蒸发器热传面积的20%，却仅能提供少量制冷的焓值，故蒸发器总热传效率较低。 流经TXV的冷媒必须维持一定的压差，以确保系统的冷媒循环量及制冷能力。通常是以设定冷却水入水温度为30的高压控制(Head Pressure Control)来保持一定的压差，但此种控制模式须维持一定的系统高压，当高压侧的操作条件低于设计条件或于部分负载时，系统效率无法随之提升。 于多压缩机之系统中，冷媒循环各自独立，卸载后便有部分闲置的热交换面积无法利用，因此系统的部分负载性能受到限制。 满液式蒸发器常与离心式压缩机或螺旋式压缩机配合使用于中、大型冰水机，系统效率佳，制造成本及技术困难度较高。冷媒系于管外蒸发，可藉高压侧或低压侧的液位控制器(如浮控阀)来调节蒸发器所需的冷媒流量，液位的高低是以能将蒸发器管排完全覆盖为原则，沸腾的冷媒液可完全将热传表面润湿，因而能有较佳的热传效率。 满液式蒸发器之优点： 完全润湿的热传表面，可增加蒸发器的使用效率，提高系统低压侧压力。 液态冷媒于蒸发器壳侧沸腾，压损较小，温度亦较均匀；且因吸入端的蒸气以接近饱和的气态进入压缩机，故可增加压缩机的压缩效率与质量流率。 由于多压缩机机组可共享一蒸发器