高低溫試驗室制冷劑和冷凍油的介紹

                                            高低溫試驗室制冷劑和冷凍油的介紹
制冷劑
在制冷裝置中實現制冷循環的工作物質稱為制冷劑，簡稱制冷工質。
一、對制冷劑的要求
（一）熱力學方面的要求
1）在大氣壓力下制冷劑的蒸發溫度要低，便于在低溫下蒸發吸熱；
2）常溫下制冷劑的冷凝壓力不宜過高；
3）單位容積制冷量要大；
4）制冷劑的臨界溫度要高；
5）絕熱指數應低一些。
二）物理化學方面的要求
1）制冷劑在潤滑油中的可溶性；
2）制冷劑的粘度和密度盡可能小；
3）導熱系數和放熱系數要高；
4）對金屬和其他材料不產生腐蝕作用；
5）具有化學穩定性；
6）具有一定的吸水性。
（三）其他方面的要求
1）制冷劑對人體健康無害。制冷劑的毒性級別分為六級，見。
2）價格便宜，容易購買。
二、制冷劑的種類
常用制冷劑按其化學組成可分為四類：即無機化合物、氟利昂（鹵代烴），碳氫化合物（烴類）、混合制冷劑。
（一）無機化合物制冷劑
無機化合物制冷劑的代號為R7XX，其中7表示無機化合物，7后面兩個數字是該物質分子量的整數。
（二）氟利昂（鹵代烴）
氟里昂是飽和碳氫化合物中全部或部分氯元素（Cl）、氟（F）和溴（Br）代替后衍生物的總稱。規定用“R”作為這類制冷劑的代號，如R22...等。又有人稱之為氟利昂的。
（三）碳氫化合物（烴類）
碳氫化合物稱烴，烴類制冷劑有烷烴類制冷劑（甲烷、乙烷），烯烴類制冷劑有（乙烯、丙烯）等。
（四）混合制冷劑
混合制冷劑又稱多元混合溶液。它是由兩種或兩種以上制冷劑按比例相互溶解而成的混合物。它分為共沸溶液和非共沸溶液。
沸溶液制冷劑代號的個數字均為5，目前作為共沸溶液制冷劑的有R500、R502等。
非共沸混合物制冷劑代號的個數字均為4，目前作為共沸溶液制冷劑的有R407c、R404a等。
制冷劑貯存的注意事項：
1）、存放制冷劑的鋼瓶必須經過耐壓試驗，并定期進行檢查。
2）、不同的制冷劑應采用固定的鋼瓶，裝存不同制冷劑的鋼瓶不要互相調換使用。
3）、氨瓶漆成黃色、氟利昂鋼瓶漆成銀灰色。并在鋼瓶上標明所存制冷劑的名稱，例如氨、氟利昂字樣。
4）、貯存制冷劑的鋼瓶不得露天安放或爆曬在陽光下，安放地點不得靠近火焰及高溫地方。
5）、在運輸過程中嚴防鋼瓶相互碰撞，以免引起爆炸的危險。
6）、當鋼瓶內的制冷劑用完后，應立即關閉控制閥，以免漏入空氣和水汽。
載冷劑
載冷劑又稱冷媒，它是用來把制冷裝置中所產生的冷量傳遞給被冷卻物體的媒介物質。常用的載冷劑有空氣、水、鹽水。
一、選擇載冷劑的基本要求
1)、在工作溫度范圍內不凝固、不氣化。
2)、比熱要大，這樣載冷劑的載冷量就大，而載冷劑流量就小，管道的直徑和泵的尺寸減小，循環泵功率減小。
3、)密度小、粘度小、可以減少流動阻力。
4)、導熱系數高，傳熱性能好，以減少熱交換器的傳熱面積。
5)、對金屬不腐蝕，不會燃燒和爆炸，無毒，對人體無刺激作用，化學穩定性好。
6)、易于購買，價格便宜。
二、常用載冷劑的性質
1、空氣
用空氣作載冷劑其優點是到處都有，容易取得，不需要復雜的設備；其缺點比熱小，所以只有利用空氣直接冷卻時才采用它。在冷藏庫中，就是利用庫內空氣作載冷劑來冷卻食品的。
2、水
水具有比熱大、無毒、不燃燒、不爆炸、化學穩定性好、容易獲得等優點。因此，在空調制冷系統中廣泛用水作為載冷劑，但是，水的凝固點高，因而只能用作制取0℃以上溫度的載冷劑。
3、鹽水
鹽水可作為制取制冷溫度低于0℃的載冷劑。
配制鹽水所用的鹽有氯化納（Nacl）、氯化鈣（CaCl2）、氯化鎂（MgCl2）。常用作載冷劑的鹽水有氯化納（NaCl）水溶液和氯化鈣（CaCl2）水溶液。
選用鹽水作載冷劑應注意以下幾個問題：
1）要合理選擇鹽水的濃度。鹽水溶液的濃度越大，其密度也越大，流動阻力也增大；同時，濃度增大，其比熱減小，輸送一定冷量所需鹽水溶液的流量增加，同樣增加泵的功率消耗。因此，只要保證蒸發器中鹽水溶液不會凍結，其凝固溫度不要選擇過低。
2）鹽水的腐蝕性。鹽水對金屬有腐蝕作用，腐蝕的強弱與鹽水溶液中的含氧量有關，含氧量越大，腐蝕性越強，為了降低鹽水對金屬的腐蝕作用，必須采用防腐措施
3）鹽水的吸水性。鹽水在使用過程中會吸收空氣中的水分，使其濃度降低，凝固溫度升高，特別是在開式鹽水系統中。所以，必須定期測定鹽水的濃度和補充鹽量，以保持要求的濃度。
4、有機物載冷劑
在一些不允許使用有腐蝕性載冷劑的場合，可采用甲醇、Glycol、丙二醇等水溶液。
冷凍油
潤滑油被大家稱為冷凍油或冷凍機油，它是一種在高、低溫工況下均能正常工作的特殊潤滑油。制冷壓縮機機根據選擇的制冷劑的不同，所選擇的冷凍油也不同，不同的制冷劑配置不同型號的冷凍油。
對冷凍油的要求有以下幾方面：
（1）凝固點。冷凍油在實驗條件下冷卻到停止流動的溫度稱為凝固點。制冷設備所用冷凍油的凝固點應越低越好（如R22的壓縮機，冷凍油應在-55℃以下），否則會影響制冷劑的流動，增加流動阻力，從而導致傳熱效果差的后果。
（2）黏度。冷凍油黏度油料特性中的一個重要參數，使用不同制冷劑要相應選擇不同的冷凍油。若冷凍油黏度過大，會使機械摩擦功率、摩擦熱量和啟動力矩增大。反之，若黏度過小，則會使運動件之間不能形成所需的油膜，從而無法達到應有的潤滑和冷卻效果。  
（3）濁點。冷凍油的濁點是指溫度降低到某一數值時，冷凍油中開始析出石蠟，使潤滑油變得混濁時的溫度。制冷設備所用冷凍油的濁點應低于制冷劑的蒸發溫度，否則會引起節流閥堵塞或影響傳熱性能。
 （4）其他。如化學穩定性和抗氧性、水分和機械雜質以及絕緣性能。
 （5）閃點。冷凍油的閃點是指潤滑油加熱到它的蒸汽與火焰接觸時發生打火的低溫度。制冷設備所用冷凍油的閃點必須比排氣溫度高15～30℃以上，以免引起潤滑油的燃燒和結焦。