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一、制冷劑的作用
  制冷劑是工業(yè)冷水機(jī)系統(tǒng)中的工作流體，在制冷劑中循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)自身熱力狀態(tài)的循環(huán)變化不斷與外界發(fā)生的能量交換，以達(dá)到制冷的目的。

二、制冷劑分類

  1、按照安全性分類，按毒性分為低不毒性、中毒性、高毒性，依次表示為A,B,C; 按可燃性分為不可燃、有可燃性、有爆炸性三類，依次表示為1，2，3。
  2、根據(jù)分類命名，分為無(wú)機(jī)化合物、碳?xì)浠�合物、氟利昂和混合溶液四種。表示方法為：無(wú)機(jī)化合物R7、飽和碳?xì)浠�合物以氟利昂CmH2m+1、非共沸化合物R4、共沸化合物R5、有機(jī)化合物R4、非飽和碳?xì)浠�合物Rx。

三、對(duì)制冷劑的基本要求
  1、較高的制冷效率，以提高制冷的經(jīng)濟(jì)性。
  2、適中的壓力。若壓力過(guò)低，空氣容易滲透，且不易排除。壓力太大，增加了制冷劑泄漏的可能性，以及增加了制冷裝置的承受壓力。
  3、單位容積制冷能力大，可以減少壓縮機(jī)尺寸。
  4、絕熱壓縮指數(shù)要小，等熵壓縮的終了溫度不要過(guò)高。
  5、臨界溫度要求，凝固點(diǎn)溫度要低，工作范圍大。

四、CO2應(yīng)用

  目前推出的HFCs及其化合物，不能夠滿足長(zhǎng)期替代的要求，大多含有氯原子，排放到大氣中會(huì)對(duì)臭氧層造成破壞，從而使紫外線直接照射到地球表面產(chǎn)生危險(xiǎn)，破壞人體的免疫系統(tǒng)，使得農(nóng)作物的產(chǎn)量和使質(zhì)量劣化。因此，這些新型制冷劑，其中CO2好的熱力性能和環(huán)保特性，使其受到了重視。

1、CO2作為制冷劑的優(yōu)點(diǎn)

  二氧化碳作為制冷劑，其熱力性能和環(huán)保性能好，二氧化碳制冷劑跨界臨界循環(huán)的放熱過(guò)程可以和變溫?zé)嵩聪嗥ヅ�，更接近勞侖茲循環(huán)，因些可以得到較高的能源利用效率，這一點(diǎn)受到特別關(guān)注。與其它制冷劑相比，CO2具有下列優(yōu)點(diǎn)：

    ①、對(duì)人體健康無(wú)短、中、長(zhǎng)之害處，所以不需要回收或者進(jìn)行再處理。

    ②、**、無(wú)害且無(wú)污染。

    ③、氣體密度高，可降低使用的管路與壓縮機(jī)尺寸，使得制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊。同時(shí)可以使壓縮比降壓，壓縮過(guò)程可以更接近等熵壓縮，從而提高制冷效率。

    ④、不燃燒、不爆炸、無(wú)腐蝕性。

    ⑤、來(lái)源廣泛且可從工業(yè)廢氣中取得，價(jià)格低廉，制冷維護(hù)簡(jiǎn)單，且有較好的相容性。

    ⑥、其ODP值為0、GWP值為1，大概是R134a、R22的1/1000。

    ⑦、用CO2作制冷劑，對(duì)于不同的外部環(huán)境，對(duì)制冷循環(huán)產(chǎn)生的影響較大，可以實(shí)現(xiàn)三種不同的循環(huán)方式。

2、CO2根據(jù)循環(huán)的外部條件，可以實(shí)現(xiàn)三種循環(huán)：

    ①、亞臨界制冷循環(huán)：蒸發(fā)溫度，冷凝溫度低于臨界溫度，壓縮機(jī)的吸、排氣壓力都低于臨界壓力，循環(huán)的吸、放熱過(guò)程都在亞臨界條件下進(jìn)行，換熱過(guò)程主要依靠潛熱來(lái)完成。

    ②、跨臨界制冷循環(huán)：蒸發(fā)溫度低于臨界溫度，壓縮機(jī)的吸氣壓力低于臨界壓，循環(huán)的吸熱過(guò)程仍在亞臨界條件下進(jìn)行，換熱過(guò)程主要以潛熱來(lái)完成。壓縮機(jī)的排氣壓力高于臨界壓力，此時(shí)換熱過(guò)程依靠顯熱來(lái)完成。

    ③、超臨界循環(huán)：所有的循環(huán)都在臨界點(diǎn)以上，循環(huán)過(guò)程中工作介質(zhì)無(wú)相變，是氣體循環(huán)。

3、CO2跨臨界循環(huán)的特點(diǎn)
  目前研究的CO2工業(yè)冷水機(jī)制冷系統(tǒng)很大部分都是采用的跨臨界循環(huán)，跨臨界循環(huán)的特點(diǎn)是：在亞臨界區(qū)域進(jìn)行吸熱，在跨臨界區(qū)域進(jìn)行放熱，相變不發(fā)生在高壓側(cè)的冷卻過(guò)程中。循環(huán)在跨臨界的條件下運(yùn)行，它的工作壓力比較高，但是壓縮比低，壓縮機(jī)的工作效率較高，跨臨界制冷循環(huán)在不同工況下，存在不同的**排氣壓力（對(duì)應(yīng)于**的COP值）。用于高溫、大溫差需要的熱回收時(shí)，跨臨界制冷循環(huán)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。具有的缺點(diǎn)：工作效率不高，特別是當(dāng)環(huán)境溫度比較高的時(shí)候，同時(shí)，跨臨界循環(huán)的排氣壓力過(guò)高，使得跨臨界循環(huán)的應(yīng)用受到限制。CO2作為制冷劑在應(yīng)用上的不足之處主要是臨界溫度較低，排氣壓力較高，以及節(jié)流過(guò)程損失較大，材料浪費(fèi)較多，安全可靠性較差，如果其中摻雜潤(rùn)滑油的話，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油的粘性顯著下降。

4、CO2制冷循環(huán)在設(shè)計(jì)上的有待**的技術(shù)

    ①、由于其工作壓力要高出傳統(tǒng)很多，且吸排氣的溫差與壓差都很大，因此，在壓縮機(jī)的各部分零件機(jī)械結(jié)構(gòu)、壓縮室防漏設(shè)計(jì)、傳動(dòng)軸承選用、在高壓環(huán)境的潤(rùn)滑油與油路設(shè)計(jì)、排氣的出口部分設(shè)計(jì)等，都應(yīng)該特別注意。

    ②、在密閉型壓縮機(jī)應(yīng)用時(shí)，選用耐高壓的電機(jī)結(jié)構(gòu)、啟動(dòng)負(fù)荷高的電動(dòng)、較低的電機(jī)轉(zhuǎn)子慣性、小體積、高扭矩、**率的電機(jī)設(shè)計(jì)，都是不容忽視的。

    ③、采取什么措施實(shí)現(xiàn)小管徑、高質(zhì)量流率的CO2冷媒流動(dòng)，提高傳熱效率，譬如高熱傳效果的管排氣型式與空氣流路、強(qiáng)化吸排熱風(fēng)扇的風(fēng)速與風(fēng)量等的實(shí)際，為熱交換器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。

    ④、由于凝汽器出口端和蒸發(fā)端的壓力差很大，因此，采用取什么措施設(shè)計(jì)**率的膨脹過(guò)程，是另一重要的關(guān)鍵，例如，多段壓縮或膨脹裝置降低壓縮功和膨脹損失的工作設(shè)計(jì)等，皆是須**的部分。