《工程熱力學(xué)小論文》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、工程熱力學(xué)小論文—制冷劑原理及發(fā)展現(xiàn)狀轉(zhuǎn)眼一個(gè)學(xué)期就要過去的，在老師您的悉心指導(dǎo)下，我們完成了工程熱力學(xué)的相關(guān)課程。在這一個(gè)學(xué)期里，我們收獲的不僅僅是工程熱力學(xué)的相關(guān)知識，更激發(fā)了我們對于工程熱力學(xué)這門學(xué)科進(jìn)行進(jìn)一步探索的欲望。制冷劑現(xiàn)今已成為我們生活中不可缺少的一部分，雖然制冷劑更新?lián)Q代比較快，但依舊存在種種不可忽視的弊病。經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、安全等因素也同時(shí)制約著制冷的發(fā)展。就此類問題，相關(guān)調(diào)查如下：一、制冷劑工作原理制冷機(jī)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

2、氣。在蒸氣壓縮式制冷機(jī)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，共沸混合工質(zhì)、碳?xì)浠衔?、氨等；在氣體壓縮式制冷機(jī)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(jī)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、溴化銀和水等；蒸汽噴射式制冷機(jī)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(qiáng)、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(jìn)行了大量的試驗(yàn)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

3、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(jì)性、安全性及運(yùn)行管理，因而對制冷劑性質(zhì)要求的了解是不容忽視的。二、制冷劑發(fā)展歷史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年帕金斯第一次開發(fā)了蒸汽壓縮制冷循環(huán)，并且獲得了專利。在他所設(shè)計(jì)的蒸汽壓縮制冷設(shè)備中使用二乙醚（乙基醚）作為制冷劑?！　∠卤砹谐鲈缙谟眠^的制冷

4、劑　　年份雪種化學(xué)式19世紀(jì)30年代橡膠餾化物二乙醚（乙基醚）CH3-CH2-O-CH2-CH319世紀(jì)40年代甲基乙醚(R-E170)CH3-O-CH31850水/硫酸H2O/H2SO41856酒精CH3-CH2-OH1859氨/水NH3/H2O1866粗汽油二氧化碳（R744)CO2氨（R717）NH319世紀(jì)60年代甲基胺（R630）CH3(NH2)乙基胺（R631)CH3-CH2(NH21870甲基酸鹽(R611）HCOOCH31875二氧化硫R764)SO21878甲基氯化物，氯甲烷（R40)C

5、H3CI19世紀(jì)70年代氯乙烷（R160)CH3-CH2CI1891硫酸與碳?xì)浠衔颒2SO4,C4H10,C5H12,(CH3）2CH-CH320世紀(jì)溴乙烷（R160B1)CH3-CH2Br1912四氯化碳CCI4水蒸氣(R718)H2O20世紀(jì)20年代異丁烷（R600a)（CH3)2CH-CH3丙烷（R290)CH3-CH2-CH31922二氯乙烷異構(gòu)體（R1130）CHCI=CHCI1923汽油HCs1925三氯乙烷（R1120)CHCI=CCI21926二氯甲烷（R30)CH2CI2　　早期的制冷

6、劑，幾乎多數(shù)是可燃的或有毒的，或兩者兼而有之，而且有些還有很強(qiáng)的腐蝕和不穩(wěn)定性，或有些壓力過高，經(jīng)常發(fā)生事故。　三、制冷劑的危害　　1985年2月英國南極考察隊(duì)隊(duì)長發(fā)曼（J.Farman)首次報(bào)道，從1977年起就發(fā)現(xiàn)南極洲上空的臭氧總量在每年9月下旬開始迅速減少一半左右，形成“臭氧洞”持續(xù)到11月逐漸恢復(fù)，引起世界性的震驚?！　∠某粞醯幕衔?，除了用于雪種，還被用于氣溶膠推進(jìn)劑、發(fā)泡劑、電子器件生產(chǎn)過程中的清洗劑。長壽命的含溴化合物，如哈龍（Haion)滅火劑，也對臭氧的消耗起很大作用?！　÷仍雍鸵?/p>

7、氧化氮（NO）都能與臭氧反應(yīng)，正在世界大量生產(chǎn)和使用CFCs由于其化學(xué)穩(wěn)定性好（如CFC12的大氣壽命為102年）不易在對流層分解，通過大氣環(huán)流進(jìn)入臭氧層所在的平流層，在短波紫外線UV-C的照射下，分解出CI自由基，參與了對臭氧的消耗?！　w納起來，要使臭氧發(fā)生消耗，這種物質(zhì)必須具備兩個(gè)特征：含氯、溴或另一種相似的原子參與臭氧變氧的化學(xué)反應(yīng)；在低層大氣中必須十分穩(wěn)定（也就是具有足夠長的大氣壽命），使其能夠達(dá)到臭氧層。例如氫氯氟烴雪種HCF22和HCFC123,都有一個(gè)氯原子，能消耗臭氧，其大氣壽命分別為1

8、2.1和14年，且氯原子相對活潑，能在低層大氣中發(fā)生分解，到達(dá)臭氧層的數(shù)量就不多。因此HCFC22和HCFC123破壞臭氧的能力比CFCs小得多。四、制冷劑的性質(zhì)要求（1）具有優(yōu)良的熱力學(xué)特性，以便能在給定的溫度區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時(shí)有較高的循環(huán)效率。具體要求為：臨界溫度高于冷凝溫度、與冷凝溫度對應(yīng)的飽和壓力不要太高、標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)較低、流體比熱容小、??絕熱指數(shù)低、單位容積制熱量較大等。（2）具有優(yōu)良的熱物理性能具體要求為：較高的傳熱系數(shù)、