Давление дросселирования хладоагентов для получения

tн₁ = -10⁰C при tн₂ = +20⁰С.

«Таблица 2»

Р, МПа	NH3 аммиак	СО2 углек. газ	SO2 сернистый ангидрид	Фреон-12 с Cl2F2
P2 (максимальное в компенсаторе и конденсаторе)	0,856	5,74	0,33	0,566
Р1 (в рефрижераторе или испарителе)	0,29	2,64	0,101	0,22
q2, кДж/кг	1060	154	320
ε	7,6	5,7	8,7

Обозначение:

ε – холодильный коэффициент – отношение удельной холодопроизводительности q₂ к внешней работе А.

(3.4)

,

– показатель энергетической эффективности.

Для холодильной установки, работающей по обратному циклу Карно:

Таким образом, установка с сернистым андигридом SO₂ будет экономичнее установки на аммиаке NH₃, хотя q₂(NH₃)>q₂(SO₂).

Для получения весьма низких температур (-40…-70⁰С) одноступенчатые парокомпрессорные холодильные установки непригодны из-за снижения η компрессора вследствие высоких температур в конце процесса сжатия. Для этих целей применяют либо специальный холодильный цикл, либо многоступенчатое сжатие.

Требования к хладоагентам:

1. Давление насыщения при tн₁ (Р₁) должно быть больше атмосферного давления, чтобы исключить подсос воздуха (с утечками хладоагента бороться проще). Подсос воздуха вреден, т.к.:

• уменьшается теплопередача в конденсаторе и испарителе;

• водяные пары воздуха могут замерзнуть в трубках испарителя или раствориться в смазке компрессора, вызывая повышение температуры ее замерзания;

2. Давление Р₁ не должно быть высоким из-за сложности обеспечения герметичности в испарителе (рефрижератор). СО₂ – хуже (при tн₁ Р₁ = 2,64 МПа);

3. Холодильные агенты должны иметь большую теплоту парообразования (конденсации), т.к. она определяет холодопроизводительность (малая теплота у углекислого газа и фреонов);

4. Рабочее давление Р₂ (на выходе из конденсатора) должно быть значительно ниже критического (Ркр), а критическая температура хладоагента должна быть высокой. С этим плохо у углекислого газа СО₂ (t_кр = 31,35⁰С);

5. Хладоагенты не должны вызывать коррозию и разрушать смазку;

6. Хладоагенты должны быть безвредны при неизбежных утечках.

Фреоны – галоидные производные насыщенных углеводородов (С_mH_n), полученных путем замены атома водорода (Н) атомами хлора и фтора.

Обозначение фреонов: Последняя цифра – дописанное (а не прибавленное) число атомов фтора. 1 или 1 и 2 цифра – условное число углеводорода (для метана (m=1) – 1, для этана (m=2) – 11, для пропана (m=3) – 21). Число незамещенных атомов водорода суммируется с первой или первыми двумя цифрами.

Фреон 11 (CFCl₃) – монофтортрихлорметан;

Фреон 12 (CF₂Cl₂) – дифтордихлорметан;

Фреон 22 (CHF₂Cl) – дифтормонохлорметан;

Фреон 114 (С₂F₄Cl₂) – тетрафтордихлорэтан;

Фреон 142 (С₂H₃F₂Cl) – дифтормонохлорэтан и т.д.

На практике под термином «фреон» понимается фреон – 12.

Достоинство фреонов: безвредность, химическая инертность, негорючесть и взрывобезопасность.

Недостатки: способность к утечкам (малая вязкость) и растворение в масле (смазке).

Перспективные хладоагенты: фреон-22 и фреон-142.