Лекция № 4 Холодильные агенты и их свойства.

Наиболее доступные холодильные агенты, применяемые в холодильных машинах, - это воздух и вода. Применение воздуха ограничено из-за его малой теплоемкости (1кДж/ кг). Вода используется только в пароэжекторных холодильных машинах, которые работают при температурах кипения выше С.

Кроме воздуха и воды практическое применение в холодильной технике получили аммиак и различные фторхлорбромпроизводные метана, этана, пропана, бутана. В странах СНГ производные углеводородов получили названия хладонов, за рубежом им дают различные названия (фреон). Основной особенностью холодильных агентов является их способность кипеть в нормальных условиях при сравнительно низких температурах за счет теплоты охлаждаемого тела.

Для непрерывного охлаждения охлаждаемого тела пары хладагента должны превращаться в жидкость (конденсироваться) при умеренном давлении и температуре окружающей среды. Полученная при этом жидкость вновь используется для отвода теплоты, от охлаждаемого тела.

Для безопасной и экономичной эксплуатации применяемые хладагенты должны обладать определёнными свойствами:

1. К основным термодинамическим (теплотехническим) свойствам относятся:

   1. Температура кипения при атмосферном давлении;

   2. Давление в конденсаторе и испарителе машины.

При наивысших температурах в конденсаторе давление насыщения не должно быть высоким, что облегчит и упростит конструкцию машины.

Желательно чтобы хладагент имел при наиболее низких температурах в испарителе давление выше атмосферного, это позволит избежать подсоса воздуха.

Поэтому наиболее ценен такой хладагент, который имеет низкую температуру парообразования при атмосферном давлении и незначительное давление насыщения при температуре в конденсаторе.

Чем меньше отношение тем меньше работа потребляемая компрессором.

3. Удельная холодопроизводительность

(12)

Где:

- удельная массовая холодопроизводительность ;

- удельный объем пара, всасываемого компрессором.

Чем больше ,тем меньше размеры и масса компрессора.

4. Теплота парообразования r

Чем больше теплота парообразования r при заданном значении интервала температур, тем меньше будет относительная дроссельная потеря. При большем значении r меньше хладагента будет циркулировать в холодильнике.

5. Плотность

К положительным свойствам хладагента относится невысокая его плотность, как в жидком так и в газообразном состоянии. Увеличение плотности приводит к повышению расхода энергии на циркуляцию хладагента, а вследствие и к возрастанию гидравлических потерь в трубопроводах и клапанах.

6. Коэффициент теплоотдачи

Размеры и масса теплообменных аппаратов зависят от коэффициента теплоотдачи. Чем больше его значение, тем меньше размеры и масса аппаратов.

1.7) Хладагент должен иметь низкую температуру замерзания и высокую критическую температуру во избежание нарушения работы холодильной машины.

2. Физико-химические и эксплуатационные свойства:

Стабильность (отсутствие разложения и полимеризации), негорючесть, взрывобезопасность, нейтральность к материалам применяемым для изготовления холодильных машин, а также к прокладочным и уплотнительным материалам, способность к взаимодействию с водой(при растворении хладагента в воде уменьшается опасность образования льда в дроссельных органах и нарушение нормальной работы) и др, не растворяется в масле (унос из компрессора)