制冷劑的演變及展望

制冷劑的演變及展望摘要：介紹了制冷劑發(fā)展史中三個(gè)具有代表性的階段，提供了幾種常用制冷劑的替代方案并展望了制冷劑的未來。關(guān)鍵字：制冷劑演變展望1.前言制冷劑必須具備一定的特性,包括熱力學(xué)性質(zhì)(即沸點(diǎn)、蒸發(fā)與冷凝壓力、單位容積制冷量、循環(huán)效率、壓縮終了溫度等)、安全性(毒性、燃燒性和爆炸性)、腐蝕性與潤滑油的溶解性、水溶性、充注量、導(dǎo)熱系數(shù)等。臭氧層的破壞和全球氣候變化是當(dāng)今全球面臨的兩大主要環(huán)境問題。因此，在開發(fā)制冷劑時(shí)除考慮以上性質(zhì)外,還需遵循兩個(gè)重要的選擇原則(1)ＯＤＰ值,即臭氧層破壞潛能;(2)ＧＷＰ值,即溫室效應(yīng)能力。制冷劑本身所必須具備的特性和所要遵循的原則決定了制冷劑的發(fā)展方向和演變過程。同時(shí)，正因?yàn)檫@樣，決定了尋找理想的或者環(huán)保的制冷劑之路是非常困難和漫長的。為此,本文回顧了制冷劑的發(fā)展歷史,探討了未來發(fā)展趨勢。2.制冷劑的發(fā)展史從時(shí)間上看，制冷劑的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是十九世紀(jì)的早期制冷劑；第二階段是二十世紀(jì)時(shí)代的ＣＦＣ與ＨＣＦＣ類制冷劑；第三階段是二十一世紀(jì)的綠色環(huán)保制冷劑。2.1早期制冷劑1805年,OliverEvans最早提出了在封閉循環(huán)中,使用揮發(fā)性流體的思路,用以將水冷凍成冰。具體描述為,在真空下將乙醚蒸發(fā),并將蒸汽泵到水冷式換熱器,冷凝后再利用。1824年,RichardTrevithick首先提出了空氣制冷循環(huán)設(shè)想,但未建成此裝置。1834年,JacobPerkins則第一次開發(fā)了蒸氣壓縮制冷循環(huán),并獲得了英國專利（6662號）[1]。在他所設(shè)計(jì)的蒸氣壓縮制冷設(shè)備中使用二乙醚(乙基醚)作為制冷劑。隨著JacobPerkins所發(fā)明的蒸氣壓縮式制冷設(shè)備正式投入使用,從十九世紀(jì)三十年代開始陸續(xù)開發(fā)了一些早期實(shí)用的制冷劑。[2]JacobPerkins的助手JohnHegel對這套設(shè)備進(jìn)行了改造并且換了一種特殊的制冷劑－—生橡膠，那是天然橡膠分解蒸餾后得到的揮發(fā)性溶液。19世紀(jì)，天然橡膠只能從印度進(jìn)口。因此，乙醚、甲醚作為主要制冷劑的地位延續(xù)到19世紀(jì)60年代才逐漸被氨所取代。氨/水作為制冷劑是1869年首次應(yīng)用于美國新奧爾良一家釀造廠的冷凍設(shè)備中，設(shè)計(jì)者是兩位法國人。最初沒有氨氣來源，只能使用氨水，而水份易對制冷系統(tǒng)造成損害，故早期的制冷設(shè)備不得不采用一些臨時(shí)性的應(yīng)急手段，如用生石灰或氫氧化鈉對氨/水制冷劑進(jìn)行干燥處理。直到1876年，由克利夫蘭的麥克米蘭公司推出了直接適于制冷設(shè)備應(yīng)用的氨/水制冷劑。繼氨/水之后又推出了二氧化碳、氯甲烷等早期制冷劑，詳見表1。[2]表1早期的制冷劑因時(shí)總間宿柜制冷婦劑餐俘化學(xué)走式帳隱1830鵝caoutc羞h(yuǎn)oucin杰e淡

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軟二乙紋醚步(慰揮乙基竊醚哭)幼Ｃ略Ｈ加3-老移Ｃ頭Ｈ摟2-只漸Ｏ規(guī)-媽義Ｃ茫Ｈ退2-假顛Ｃ予Ｈ息3任1840s木甲基乙直醚付(熱妨Ｒ悼-弟蠢Ｅ超170)螞Ｃ干Ｈ嘆3-辟炕Ｏ貨-餡顧Ｃ李Ｈ丹3硬1850繪水較/赴即硫好酸喝驢Ｈ構(gòu)2非語Ｏ旦/攝粗Ｈ線2品膠Ｓ剖Ｏ見4袍1856動酒樹精吐芳Ｃ遼Ｈ貝3-鵝虛Ｃ劑Ｈ旺2-歲由Ｏ豈Ｈ糠蘋1859竹氨屬/輔匪水詠澇Ｎ淋Ｈ科3/倍祖Ｈ常2揮舉Ｏ液港1866期粗汽撈油火柜

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