为了提高制冷机的性能,扩大制冷机的使用范围,加上最近几年国际上提出的限制cFc。使用的情况,需要不断寻找新的工质。由于纯工质在性质和品种规格上的局限性,不能完全满足上述要求,于是又发展了混合制冷工质。
混合制冷剂又称混合溶液,它是由两种或两种以上的氛里昂组成的混合物。在有限种类的纯工质中,通过有目的混合,可以得到各种热力性质较好的混合工质。混合工质一般比构成它的纯组分能耗小,压缩机排气温度低,腐蚀性小,标准蒸发温度低,并能适应不同制冷装置的要求。
混合制冷剂又可分为共沸混合物和非共沸混合物两类,它们本质上的主要区别是在饱和状态下气液两相的组成成分是否相同。相同的即届于共沸溶液,不相同的即为非共沸溶液;后者由沸点不同的制冷剂组成,低沸点的组分在气相中的成分高于在浓相中的成分。
一、共沸混合制冷剂
共沸混合制冷剂和单一的化合物一样,在一定的压力下蒸发时保持恒定的蒸发温度,并且它的气相与浓相具有相同的组成,也就是说,蒸发和冷凝过程中其组成成分保持不变(即浓、气中的成分在加热和冷却时都不改变),犹如单一制冷剂。上节表3—5示出目前作为制冷剂的共沸溶液的代号和组成成分。
二、共沸混合制冷剂有以下优点;
1.在适当选择工质后,共沸混合工质的标准蒸发温度比构成它的纯组分的标准蒸发温度低。
2.在相同工况下,单位容积制冷量比构成它的纯组分的单位容积制冷量大。如用R502代替R22时,则R502的制冷量比R22大。
3.采用共拂混合工质可使压缩终温降低。例如在标准工况下(d5=30℃,60=—15℃),R 22的压缩终温为96℃。它与比热大、绝热指数小的R115混合成R 502后,其压缩终温降到90℃。这对延长制冷机寿命和减少维修和运行费用是十分有利的。
4.可以改善制冷剂的物理、化学性质。例如:含氖原于多的氖里员(如cF4、czF0、c2Fdcl2、c2F5c1),其稳定性好,我们将稳定性好的氟里昂作为一种组分与稳定性差的氟里员混合,可以使后者的稳定性得到改善。所以R22?Rll5构成共沸工质R502,R502的稳定性比R22好。它对橡胶、理科的腐蚀性小,更适宜于封闭式压缩机。又如将溶油性好的R13与R22混合,可以使混合工质的溶油性得到改善。
三、、非共浇混合制冷剂
非共沸溶液由两种不同沸点的组分所组成,在饱和状态下气波面相的组成是不相同的,且低沸点的纽分征气相中的成分高于液相中的成A,镕液中含量较多的组分称为主要组分(即低沸点组分),含量较少的组分称为加入组分(即高沸点组分)。在一般情况T,非共拂溶液是将少量高沸点组分加入到低沸点主要组分中所组成的混合工质。例如有R13/R12,R12/R11、R22/R12、R12/R14等。非共沸混合工质不存在共沸点。在定压下蒸发或凝结时,气相与液相的组成成分在不断变化,温度也随之不断变化。
由于相变过程不等温,非共沸混合工质更适宜于变温热源,因为这样可缩小传热温差,降低不可逆损失。因此,它主要应用在不等温制冷装置中。应用非共沸工质后,装置的蒸发和冷凝温度能够与外部条件(如液体载冷剂的冷却,冷却水的加热或热泵的热水等)相适应。
http://www.dgzhenghang.cn