盐水性能表（附录2）氯化钙(CaCl2) 氯化钠(NaCl)
化工原理课后习题解答（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.） 第一章流体流动 1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。 解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到： 设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/?的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ， 问至少需要几个螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即 P油≤σ螺 解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n P油≤σ螺得 n ≥ 6.23 取 n min= 7
至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附 图所示。测得R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水 银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气 连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3= 50 mm。试求A﹑B 两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a– a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分 别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。 解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示 a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05 = 7.16×103 Pa b-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1 P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103 =6.05×103Pa 4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测 定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两 吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示 液为水银，煤油的密度为820Kg／?。试求当 压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气 管出口距离ｈ。 分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1′和4－4′为等压面，2－2′和3－3′为等压面，且1－1′和2－2′的压强相等。根据静力学基本方程列出一个方程组求解 解：设插入油层气管的管口距油面高Δh 在1－1′与2－2′截面之间
氨（R717）的特性 氨（R717、NH3）是中温制冷剂之一，其蒸发温度ts为-33.4℃，使用范围是+5℃到-70℃，当冷却水温度高达30℃时，冷凝器中的工作压力一般不超过1.5MPa。 氨的临界温度较高（tkr=132℃）。氨是汽化潜热大，在大气压力下为1164KJ/Kg，单位容积制冷量也大，氨压缩机之尺寸可以较小。 纯氨对润滑油无不良影响，但有水分时，会降低冷冻油的润滑作用。 纯氨对钢铁无腐蚀作用，但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金（磷青铜除外），故在氨制冷系统中对管道及阀件均不采用铜和铜合金。 氨的蒸气无色，有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性，当氨液飞溅到皮肤上时会引起冻伤。当空气中氨蒸气的容积达到0.5-0.6%时可引起爆炸。故机房内空气中氨的浓度不得超过0.02mg/L。 氨在常温下不易燃烧，但加热至350℃时，则分解为氮和氢气，氢气于空气中的氧气混合后会发生爆炸。 氟哩昂的特性 氟哩昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。 氟里昂对水的溶解度小，制冷装置中进入水分后会产生酸性物质，并容易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。 常用的氟里昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a，由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。在此不做说明。 氟里昂12（CF2CL2，R12）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。 氟里昂22（CHF2CL，R22）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用 R134a来代替。 氟里昂502（R502）：R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6℃，正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大，但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置，其蒸发温度可低达-55℃。R502在冷藏柜中使用较多。 氟里昂134a（C2H2F4，R134a）：是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5℃。它的主要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，
设备内的绝对压强P 绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P 表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/? 的油品，油面高于罐底 6.9 m ，油面上方为常压。在 罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距 罐底 800 mm ，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉 材料的工作应力取为39.23×106 Pa k 问至少需要几个 螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P 油 ≤ σ螺 解：P 螺 = ρgh ×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762=150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n ,P 油 ≤ σ螺 得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附 图所示。测得R 1 = 400 mm ， R 2 = 50 mm ，指示液为水 银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气 连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3 = 50 mm 。试求A ﹑B 两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差 计，a –a ′为等压面，对于左边的压差计，b –b ′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本 方程求解。 解：设空气的密度为ρg ，其他数据如图所示 a –a ′处 P A + ρg gh 1 = ρ水gR 3 + ρ水银ɡR 2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记
空调常用制冷剂的特性 目前我们所使用的制冷剂已达70～80种，并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种： １.氨（代号：Ｒ717） 氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力一般为1.1～1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达３０℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/ｍ3。 氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结，故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金有腐蚀作用，且使蒸发温度稍许提高。因此，氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料，并规定氨中含水量不应超过0.2％。 氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于获得。但是，氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含量达到 0.5％～0.6％时，人在其中停留半个小时即可中毒，达到11％～13％时即可点燃，达到16％时遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必须注意通风排气，并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。 总上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力
适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。 ２.氟利昂-12（代号：Ｒ12） Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。Ｒ12 的标准蒸发温度为－29.8℃，冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准制冷量约为288kcal/ｍ3。 Ｒ12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80％时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时，则分解出对人体有害的气体。 Ｒ12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。同时规定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％，系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则，会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。
碳氢制冷剂基础知识 (一)制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述 1、什么是制冷剂？ 答：制冷剂又称制冷工质，它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。空调制冷中主要是采用卤代烃制冷剂，其中不含氢原子的称为氯氟烃(CFC)，含氢原子的称为氢氯氟烃(HCFC)，不含氯原子的称为氢氟烃(HFC)。 制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。 2、对制冷剂性质有哪些要求？ （1）环保性 要求工质的臭氧消耗潜能值（ODP）与全球变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。 （2）具有优良的热力学特性 具有优良的热力学特性以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。
（3）具有优良的热物理性能 具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。 （4）具有良好的化学稳定性 要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。 （5）与润滑油有良好互溶性。 （6）安全性。工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。 （7）有良好的电气绝缘性。 （8）经济性。要求工质低廉，易于获得。 3、制冷剂是怎样分类的？ 在压缩式制冷剂中广泛使用的是氨、氟里昂和烃类。 一、按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。 （1）无机化合物制冷剂：这类制冷剂使用得比较早，如氨（NH3）、水（H2O）、空气、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。对于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。 （2）氟里昂（卤碳化合物制冷剂）：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素（CL）、氟（F）和溴（Br）代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号，如R22...等。又有人称之为氟利昂的。 （3）饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁
一流体流动 流体密度计算 1.1在讨论流体物性时，工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]? 1.2燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知，其中含8.5％CO2,7.5％O2,76％N2,8％水蒸气（体积％），试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。 1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度（假设在混合过程中，总体积等于各组分体积之和）。 (1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20％、30％和50％； (2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20％、30％和50％。 绝压、表压、真空度的计算 1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？ 静力学方程的应用 1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器，两容器中所盛液体为水，连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少？ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳（体积与水银相同），压差计读数为若干？ ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4＝1.594×103 [kg/m3] 习题 5 附图习题 6 附图 1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。已知图中h1= 2.3m，h2=1.2m，h3=2.5m，h4=1.4m，h5=3m。大气压强Ｐ0=745[mmHg]，试求容器中液面上方压强P C=? 1.8如图所示,水从倾斜管中流过，在断面A和B间接一空气压差计，其读数R=10mm，两测压点垂直距离 a=0.3m，试求A,B两点的压差等于多少？ 流量、流速计算 1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。计算： (1)管段1和3中的质量流量； (2)管段1和3中的平均流速； (3)管段1中的质量流速。 1.10某厂用Φ125×4mm的钢管输送压强P=20at(绝压)、温度t=20℃的空气，已知流量为6300[Nm3/h] (标准状况下体积流量)。试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 (注：at为工程大气压，atm为物理大气压)。 1.11压强为1atm的某气体在Φ76×3mm的管内流动，当气体压强变为5atm时，若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管内流动，问此时管内径应为若干？
常用制冷剂R134a的特性 时间：2010-02-22 来源：互联网发布评论进入论坛 R134a（SUVA 134a），化学名：1,1,1,2-- 四氟乙烷，分子组成：CH2FCF3，CAS注册号：811-97-2，分子量：102.0，HFC型制冷剂，ODP值为零。R134a 的热力和物理性质，以及其低毒性，使之成为一种非常有效和安全的替代品。HFC-134a可用在目前使用CFC-12（二氯二氟甲烷）的许多领域，包括：汽车空调、家用电器、小型固定制冷设备、超级市场的中温制冷、工商业的制冷机，聚合物发泡，气雾剂产品，以及镁合金保护气体等。 R134a 作为新一代的环保制冷剂，用于替代R12（二氯二氟甲烷），R22，主要应用于汽车空调，冰箱，冷柜，饮水机，除湿机，中央空调(冷水机组)等制冷空调设备中。 用作保护气体：用于镁合金加工上的保护气体。 用于聚合物发泡：聚合物发泡。 用于气雾剂：HFC-134a也可用于那些对毒性和可燃性要求严格的气雾剂中；由于HFC-134a 的低毒和不易燃性，它被研制用于药物吸入剂的载体（即医用气雾剂）。 压缩机生产商通常建议使用多元醇酯POE（Polyol Ester）和聚二醇PAG（Polyalkylene Glycol）（汽车空调）冷冻机油。 HFC-134a的主要物化性质
中温制冷情况下CFC-12和HFC-134a理论性能的对照 膨胀阀的结构和工作原理 1热力膨胀阀的作用： 热力膨胀阀安装在蒸发器入口，常称为膨胀阀，主要作用有两个：1）节流做用：高温高压的液态制冷剂经过膨胀阀的节流孔节流后，成为低温低压的雾状的液压制冷 剂，为制冷剂的蒸发创造条件； 2）控制制冷剂的流量：进入蒸发器的液态制冷剂，经过蒸发器后，制冷剂由液态蒸发为气态，吸收热量，降低车内的温度。膨胀阀控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂，若流量过大，出口含有液态制冷剂，可能进入压缩机产生液击；若制冷剂流量过小，提前蒸发完毕，造成制冷不足；
金属材料常见金相组织的名称和特征 名称定义特征 奥氏体 碳与合金元素溶解在γ-Fe中 的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立 方晶格 晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏 体分布在马氏体针间的空隙处 铁素体碳与合金元素溶解在a-Fe中的固 溶体 亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆 滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析 出 渗碳体碳与铁形成的一种化合物在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状铁碳合金冷却到Ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状 珠光体 铁碳合金中共析反应所形成 的铁素体与渗碳体的机械混合 物 珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷 度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小在 A1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放 大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳 体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体在 650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从 珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍 才能分辨的片层，称为索氏体在600~550℃形成的珠 光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层， 仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大 10000倍才能分辨的片层称为屈氏体 上贝氏体 过饱和针状铁素体和渗碳体 的混合物，渗碳体在铁素体针间 过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物， 其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板 条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化 物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称 轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽 毛可呈针状、点状、块状。若是高碳高合金钢，看不 清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳 低合金钢，羽毛很清楚，针粗。转变时先在晶界处形 成上贝氏体，往晶内长大，不穿晶 下贝氏体同上，但渗碳体在铁素体针内 过冷奥氏体在350℃~Ms的转变产物。其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体，并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片；在晶内呈针状，针叶不交叉，但可交接。与回火马氏体不同，马氏体有层次之分，下贝氏体则颜色一致，下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗，易受侵蚀变黑，回火马氏体颜色较浅，不易受侵蚀。高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高，针叶比低碳低合金钢细
冷冻盐水缓蚀剂 一、前言 由于人类面临淡水资源严重缺乏的危机,大力开发和利用海水已势在必行,以缓解淡水资源供不应求的紧张状态,并降低生产成本。如船舶、海滨电厂、海底注水管线等大量使用海水。而海水有强烈的腐蚀性,影响金属设备的安全运行。此外,目前在各种冷冻剂中,工业氯化钙、氯化钠水溶液以其冰点低、价格低廉等优势仍广泛应用在各类冷冻机和需要降低冰点的设备及场合。但由于工业氯化钙、氯化钠水溶液有很强的腐蚀性,因此作为防 (冷)冻剂时,应考虑防腐蚀问题, 以保证设备的使用寿命。 采用缓蚀剂防腐技术不仅可有效控制腐蚀问题,而且与其它缓蚀防腐方法相比它更为经济、灵活。目前,国内外解决除盐水系统的腐蚀问题最主要的方法是加入较高浓度的金属钝化膜型缓蚀剂, 如铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐及其复合组分等。用铬酸盐、亚硝酸盐或含铬酸盐、亚硝酸盐的复合剂作缓蚀剂虽然缓蚀效果好,但存在毒性和排放引起的环境污染问题,其使用范围受到限制。硅酸盐虽然价格便宜,但容易生成硅垢而不易除去, 使用价值不高。随着政府和民间环保意识日益加强,近年来“绿色化学”技术的应用已经成为环境保护和防止污染的重要方面,“绿色药剂”的概念已经提出并成为21世纪水处理剂的发展方向。 二、产品特点 常州清立环能化工科技有限公司通过对多羟基羧酸、聚氨基酸（盐）等绿色易降解缓蚀剂单体进行协同效应的试验研究，研发出QL-517、QLL-518、QL-519系列高效盐水缓蚀剂。它具优良的生物降解性、且无毒无污染,是一类对环境友好的水处理剂。其缓蚀机理如下： (1)本产品中存在活性阴离子,活性阴离子与金属偶极的负端间出现附加电位差,使金属零电荷电位正移,而有利于有机阳离子吸附。由于分子中的氮原子有未配对电子,与活性阴离子之间形成共价键化学吸附, 产生缓蚀协同增效的作用。
说明 制冷剂又称制冷工质， 1987 HCFC 制冷剂的要求 热力学的要求 在大气压力下， 要求制冷剂在常温下的冷凝压力 对于大型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在
凝固温度是制冷剂使用范围的下限，冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。 物理化学的要求 制冷剂的粘度应尽可能小，以减少管道流动阻力、提换热设备的传热强度。制冷剂的导热系数应当高，以提高换热设备的效率，减少传热面积。 制冷剂与油的互溶性质：制冷剂溶解于润滑油的性质应从两个方面来分析。如 应具有一定的吸水性， 应具有化学稳定性：不燃烧、不爆炸，使用中不分解，不变质。同时制冷剂本
安全性的要求 由于制冷剂在运行中可能泄漏，故要求工质对人身健康无损害、无毒性、无刺激作用。 制冷剂的分类 在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、 无机化合物制冷剂：这类制冷剂使用得比较早，如氨（ 氟里昂（卤碳化合物制冷剂）：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素饱和碳氢化合物：这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化不饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要是乙烯（ 共沸混合物制冷剂：这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成高温、中温及低温制冷剂：是按制冷剂的标准蒸发温度和常温下冷凝压力来分
氨（ 氨（ 氨的临界温度较高 纯氨对润滑油无不良影响，但有水分时，会降低冷冻油的润滑作用。 纯氨对钢铁无腐蚀作用，但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金（磷青铜除氨的蒸气无色，有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性，当氨液飞溅到皮氨在常温下不易燃烧，但加热至 氟哩昂的特性 氟哩昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组氟里昂对水的溶解度小，
常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A的特性（技 术分享） 常用制冷剂R22、134a、R404A、R407C、R410A 的特性 1. R22R22是一种中温制冷剂,它的标准沸点为-40.8°C; 水在R22中的溶解度很小,与矿物油互相溶解; R22不燃烧,也不爆炸,毒性很小; R22参透能力很强,并且泄漏难以发现.R22的ODP和GWP比R12小的多,属于HCFC类物质,对臭氧层仍有破坏作用.由于R12已逐步禁用,R22正作为某些CFC制冷剂的过渡替代物在使用。 2. 134a R134a是一种新型制冷剂,它的标准沸点为-26.5°C; R134a 安全性好、无色、无味、不燃烧、不爆炸、基本无毒性、化学性质稳定; R134a气化潜热大、比定压热容大、具有较好制冷能力;饱和气体积大，相同排气量压缩机的制冷剂的质量流量小;热导率较高、热传导性能好;粘度低、流动性好;对臭氧层没有破坏作用、温室效应比R22小。R134a对金属的腐蚀作用比较小，稳定性好，也不溶于水,但R134a不溶于矿物油,需用POE或PAG润滑油。R134a属HFC类制冷剂,按当前的国际协议可长期使用。值得指出的是R134a的GWP(全球变暖潜能值)为1600,仍比较头。注:环境性能及指标解释。ODP表示制冷剂消耗大气层臭氧分子潜能的程度。GWP表示制冷剂对气候变暖影响的潜能指标值。
TEWI总体温室效应值,它由两项构成:a 直接使用制冷剂产 生的温室效应;b制冷机使用期内电厂发电产生的间接温室效应。 3. 混合制冷剂常用的混合制冷剂有R404A、 R407C、R410A等。其物理性质均不可燃,属HFC类制冷剂,压缩机须充注聚酯类(POE)润滑油。R404A是由R125、R134a和R143a三种工质按44%、52%和52%和4%的质量分数混合而成,可作为R22和R502的替代工质。美国杜邦公司和英国ICI公司产品的商品名分别为SUV A-HP62、FX-70。R404A的标准压力下泡点温度为-46.6°C,相变温度滑移较小,约为0.8°C,气化潜热为143.48KJ/(Kg.K),液体的比热容为1.64KJ/(Kg.K),气体的比定压热容为1.03KJ/(Kg.K)。该制冷剂的ODP为0,GWP为4540。R407C是由R32、R125和R134a三种工质按23%、25%和52%的质量分数混合而成。标准压力下泡点温度为-43.8°C,相变温度滑移为7.2°C。该制冷剂的ODP为0, GWP为1980。美国杜邦公司和英国ICI 公司产品的商品名分别为SUV A9000和KLEA66。R407C的热力性质与R22最为相似,两者的工作压力范围,制冷量都十分相近。原有R22机器设备改用R407C后,需要更换润滑油、调整制冷剂的充注量及节流元件。R407C机器的制冷量和能效比比R22机器稍有下降。R407C的缺点可能是温度滑移较大,在发生泄漏、部分室内机不工作的多联系统,以及使用满液式蒸发器的场合时，混合物的配比就可能发生变化而达不
常用制冷剂种类及特 性 常用制冷剂种类及特性 说明 制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热 量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。 1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议，并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔协议书》，于1989年1月1日起生效，对氟里昂在的R11、 R12 R113 R114 R115 R502及R22等CFC类的生产进行限制。1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议，增加了对全部CFC四氯化碳（CCL4和甲基 氯仿（C2H3CL3生产的限制，要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上 物质，发展中国家可推迟到2010年。另外对过渡性物质HCF（提出了2020年后的控制日程表。
HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品 制冷剂的要求氨（R717）的特性 制冷剂的分类氟哩昂的特性制冷剂的要求 热力学的要求 在大气压力下，制冷剂的蒸发温度（沸点）ts要低。这是一个很重要的性能指标。ts愈低，则不仅可以制取较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度to下，使 其蒸发压力Po高于大气压力。以避免空气进入制冷系统，发生泄漏时较容易发现。 要求制冷剂在常温下的冷凝压力PC应尽量低些，以免处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排气管道等设备的强度要求过高。并且，冷凝压力过高也有导致制冷剂向外渗漏的可能和引起消耗功的增大。 对于大型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大，这 样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量；而对于小型或微型压缩机，单位容积制冷量可小一些；对于小型离心式压缩机亦要求制冷剂qv要小，以扩大离心式压缩 机的使用范围，并避免小尺寸叶轮制造之困难。 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在常温或普通低温范围内能否液化。 凝固温度是制冷剂使用范围的下限，冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。
上册 第一章 流体流动习题解答 3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附图所示。测得R 1=400 mm ，R 2=50 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=50mm 。试求A 、B 两处的表压强。 解：U 管压差计连接管中是气体。若以 2 ,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度， 因为g Hg ρρ，故由气柱高度所产生的压强差 可以忽略。由此可以认为A C p p ≈，B D p p ≈。 由静力学基本方程式知 232A C H O Hg p p gR gR ρρ≈=+ 10009.810.05136009.810.05=??+?? 7161Pa =(表压) 417161136009.810.4 6.0510B D A Hg p p p gR Pa ρ≈=+=+??=? 8. 高位槽内的水面高于地面8 m ，水从1084mm mm φ?的管道中流出，管路出口高于地面2 m 。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按26.5f h u =∑计算(不包括出口阻力损 失)，其中u 为水在管内的流速m/s 。试计算： C D
(l) 'A A -截面处水的流速；(2) 水的流量，以m 3/h 计。 解：(1) 取高位槽水面为上游截面11'-，管路出口内侧为下游截面22'-，如图所示，那么128,2z m z m == (基准水平面为地面) 1120,0u p p ≈==(表压)，'A A -处的流速与管路出口处的流速 相同，2A u u = (管径不变，密度相同) 在截面11'-和22'-间列柏努利方程方程，得 22 2 f u g z h ?=+∑，其中26.5f h u =∑ 代入数据2 26.59.81(82)2 u u +=?- 解得 2.9/A u u m s == (2) 2 332.9(10842)10360082/4 h V uA m h π -??==? ?-???=?? 9. 20℃的水以2.5 m/s 的流速流经38 2.5mm mm φ?的水平管，此管以锥形管与另一533mm mm φ?的水平管相连。如本题附图所示，在锥形管两侧A 、B 处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A 、B 两截面间的能量损失为1.5J/kg ，求两玻璃管的水面差(以m 计)，并在本题附图中画出两玻璃管中水 'A 'B
常用制冷剂性能对比
常用制冷剂知识 1．制冷剂R123不在《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》（1999年）受控的10种物质之内，R123符合《国家方案》的环保要求。 2．哥本哈根国际《议定书》修正案规定R123可使用到2040年，并且中国目前尚未签署《议定书》哥本哈根修正案。 3．环保制冷剂是指当制冷剂散发至大气层后，对臭氧层的破坏大小和对全球气候变暖的影响大小；R134a 对臭氧层没有影，但对全球气候变暖的影响是R123的十几倍，所以《京都议定书》对R134a 也作了限定使用；R123对臭氧层有较小的影响，但对全球气候变暖影响很小。 4．制冷剂R22、R123、R134a 均有毒，有毒与环保是两个不同概念，有毒不等于不环保。目前家用冰箱和家用空调均大量使R22，而安全性完全有保障。 5．制冷剂R123在离心式制冷机工作时蒸发器为负压，不存在制冷剂向外泄漏的问题。 6． 中央空调的用户完全不与制冷剂相接触，根本不存在用户安全问题，与用户接触的是水。 7．中南大学制冷方面的教授对R22、R123和R134a 的几点意见： （1）制冷剂的选择与设备生产厂商的技术及设计思路密切相关。与采用的压缩机型式、热力循环效率、制冷工况、对材料的腐蚀性、与润滑油的相溶性、以及经济性、安全性等有很大关系，可以理解为厂商的“个性”。 （2）有的制冷机组厂家声称采用无氟的制冷剂或如何环保的制冷剂，把冷水机组的销售变成了制冷剂选用的唯一比较，给不太了解制冷剂的用户造成困惑，而忽略了对机组本身的性能参数比较。 （3）目前采用的制冷剂或多或少都含有R22等，是一种混合工质。 （4）另外我国没有承诺何时终止使用R22、R123等制冷剂的时间，关于制冷剂选择的焦虑是没有必要的，用户大可不必把心思花费到考虑选用何种制冷剂上，这些事情应交由设备生产厂商去考虑，因为这些是他们最关心的。
附录2 工质热物理性质参数 空气、纯燃气、燃气的焓和熵（其中T 为温度，f 为油气比） 空气的焓 642-33-64-95-136 -177 -0.30183674100.1048965210-0.232840570.4528843110 -0.31308477100.1134136210-0.2129808710 0.1636360010Hair T T T T T T T =?+???+????+????+?? 纯燃气的焓 6323 54951261670.11152575100.3102020610 2.99611970.2793478820.187********.73499597100.150********.1251098410Hst T T e T T T T T ----=-?-??+?--?+??-??+??-?? 燃气的焓 1f f Hgas Hair Hst f +=+?其中为油气比。 空气的熵 4-342-43-74-115-156-3 Sair=(0.1048965210)ln(T 10)+0.8055864310+ (-465.6811T+ 0.6793T -4.174510T +1.417710T -2.555810T +2.290910T )10??????????????? 纯燃气的熵 3-34-3323-74 -105-146Sst=(-0.3102020610)ln(T 10)-0.1780063310+10(5.992210T -4.1902T +0.0025T -9.187410T + 1.807510T -1.459610T ) ??????????????? 燃气的熵 1f f Sgas Sair Sst f +=+?其中为油气比。
制冷剂R134a的特点及正确使用长期以来含氯氟利昂R 12（CCL2F2）一直是汽车空调的唯一制冷剂，近年来科学家们发现，R 12的氯会破坏地球上空15km-25km 内的臭氧层，从而使更多的太阳能光紫外线能辐射到地球危害到人体健康，因此，国际社会于1987年9月在加拿大缔结了蒙特利尔协议书，明确规定了禁用R 12的期限为2000年，但近年来由于臭氧层的破坏不断加剧，国际社会把R 12R 的完全禁用日期提前到了1995年，发展中国家则可推迟10年。 我国于1992年发文规定：各汽车厂从1996年起在汽车空调中逐步用新制冷剂R 134a替代R 12，在2000年生产的新车上不准再用R 12。因此，汽车使手人员和维修人员必须了解和熟悉新制冷剂R134a的特点，以便能够熟练、正确地使用。 一、制冷剂R 134a的主要特点 ①.R 134a不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用； ②.R 134a具有良好的安全性能（不易燃，不爆炸，无毒，无剌激性无腐性）； ③.R 134a的传热性能比较接近，所以制冷系统的改型比较容易。 ④.R 134a的传热性能比R 12好，因此制冷剂的用量可大大减少。 二、 R 134a与R12制冷系统的主要区别
①.存放R 134a的容器为浅蓝色，而存放R 12的容器为白色。 ②.R 134a制冷系统连接软管是用橡胶和尼龙特制的，并且在其处部有汽车工程学会的印记（S.A.E.#J2196）；而 R12制冷系统连接软管常用一般橡胶管。 ③.R 134a制冷系统连接管有颜色标记（低压管是蓝色带黑色条纹，高压管是红色带黑色条纹，普通管是黄色带黑色条纹）而R 12制冷系统连接管则无标记。 ④.R 134a制冷剂入口处使用的是快速接头，而R 12制冷系统估用的是螺纹接口。 ⑤.R 134a制冷系统连接软管与仪表的接头具有1/2in英寸螺纹，且高压口的接头比低压口的大；而R12制冷系统连接软管与仪表的接头具有7/16in螺纹。 ⑥.与R12制冷系统相比R134a制冷系统具有较高的压力和温度，需要较大的冷却风扇。 三、 R134a的使用及维修注意事项。 A）.用于R 134a的仪器，设备和量具等不能与用R 12的互换，因若在R 134a中混有R12会使压缩面损坏，并且也可能使用仪器和调备损坏。 B）.R 134a与R 12制冷剂的冷冻机油不能混用，因为R 134a 与R 12制冷系统的冷冻机油不相容。R12制冷系统一般用国产的18号、25号冷冻机油或日本产的SUNISO3GS、SUNISO4GS、SUNISO5GS
常用制冷剂 (1) 氟利昂12(CF2CI2) 氟利昂12(R12)在一个大气压下，沸点为@298。C,凝固温度为-155。C,属中压制冷剂。是一种无色、无味、无毒的物质，当浓度达到20时人开始有感觉，容积浓度超过80，对人有窒息危险。它不含氢原子，不会燃烧，亦不会爆炸。当温度达到4皿。C以上，且与 明火接触时能分解出有毒的光气。水在氟利昂12中的溶解度很小，且随着温度的降低而减 小。当温度降低时，如果制冷剂中混有水分，制冷剂容易在”节流"部位结冰堵塞管道，形成 "冰堵”。因此，规定氟利昂12产品的含水量要小T0?0025。氟利昂12极易溶解于油，便润滑油性能降低。且渗透能力强，无味，渗透时不易发现，因此对制冷系统的密封要求很严。 氟利昂12应用较早且广泛，可用于中小型制冷设备中。 (2) 氟利昂22(CHF2CI) 氟利昂22(R22)在一个大气压下，沸点为叫0?8C,凝固温度为-160 ?0C属中压制冷剂。具有无色无臭、不燃烧、不爆炸的特性，毒性比RI2大。对电绝缘材料的腐蚀性也比RI2大。水在R22液体中溶解度比在RI2中大，但在制冷机工作中仍会发生冰堵现象，因此要求R22含水量小于0?0025。氟利昂22能部分地与润滑油相互溶解，？对金属的作用及泄漏特性 与R12相同。氟利昂22单位容积制冷量比R12约大60，在同样制冷条件下，可使用较小设备。因其上述优点，虽然R22的价格较高，仍日趋广泛地用于空调、冷藏、小型活塞式制冷设备中。 七、氟利昂制冷剂使用注意事项 制冷剂属于化学制品，有的还具有可燃性、毒性、爆炸性，所以在保管、使用、运输中必须注意安全，防止造成人身和财产损失的事故。注意事项如下： (1) 盛放制冷剂的 钢瓶必须经过检验，确保能承受规定的压力； (2) 各种制冷剂的 钢瓶应标有明显的品名、数量卡片，以防错用； (3) 制冷剂钢瓶应放在阴凉通风处，搬动和使用时应轻拿轻放，禁止敲击，以防爆炸； (4) 保存制冷 剂，要严格检查钢瓶阀门处是否有泄漏现象，以便及时处理； (5) 分装或充加制 冷剂时，要戴手套、眼镜，且保持室内空气畅通； (6) 分装或充加制冷剂时，一般充注钢瓶容积的
温度t ℃ 密度ρ kg/m3 比热容cp kJ/(kg﹒K) 热导率λ W/(m﹒K) 运动黏度ν m2/s 动力黏度η Pa﹒s 普朗特数Pr 0 999.9 4.212 0.551 1.789E-06 1.788E-03 13.67 1 999.9 4.210 0.553 1.741E-06 1.740E-03 13.26 2 999.9 4.208 0.556 1.692E-06 1.692E-0 3 12.84 3 999.9 4.206 0.558 1.644E-06 1.643E-03 12.43 4 999.8 4.204 0.560 1.596E-06 1.595E-03 12.01 5 999.8 4.202 0.563 1.548E-0 6 1.547E-03 11.60 6 999.8 4.199 0.565 1.499E-06 1.499E-03 11.18 7 999.8 4.197 0.567 1.451E-06 1.451E-03 10.77 8 999.7 4.195 0.569 1.403E-06 1.402E-03 10.35 9 999.7 4.193 0.572 1.354E-06 1.354E-03 9.94 10 999.7 4.191 0.574 1.306E-06 1.306E-03 9.52 11 999.6 4.190 0.577 1.276E-06 1.276E-03 9.27 12 999.4 4.189 0.579 1.246E-06 1.246E-03 9.02 13 999.3 4.189 0.582 1.216E-06 1.215E-03 8.77 14 999.1 4.188 0.584 1.186E-06 1.185E-03 8.52 15 999.0 4.187 0.587 1.156E-06 1.155E-03 8.27 16 998.8 4.186 0.589 1.126E-06 1.125E-03 8.02 17 998.7 4.185 0.592 1.096E-06 1.095E-03 7.77 18 998.5 4.185 0.594 1.066E-06 1.064E-03 7.52 19 998.4 4.184 0.597 1.036E-06 1.034E-03 7.27 20 998.2 4.183 0.599 1.006E-06 1.004E-03 7.02 21 998.0 4.182 0.601 9.859E-07 9.838E-04 6.86 22 997.7 4.181 0.603 9.658E-07 9.635E-04 6.70 23 997.5 4.180 0.605 9.457E-07 9.433E-04 6.54 24 997.2 4.179 0.607 9.256E-07 9.230E-04 6.38 25 997.0 4.179 0.609 9.055E-07 9.028E-04 6.22 26 996.7 4.178 0.610 8.854E-07 8.825E-04 6.06 27 996.5 4.177 0.612 8.653E-07 8.623E-04 5.90 28 996.2 4.176 0.614 8.452E-07 8.420E-04 5.74 29 996.0 4.175 0.616 8.251E-07 8.218E-04 5.58 30 995.7 4.174 0.618 8.050E-07 8.015E-04 5.42 31 995.4 4.174 0.620 7.904E-07 7.867E-04 5.31 32 995.0 4.174 0.621 7.758E-07 7.719E-04 5.20 33 994.7 4.174 0.623 7.612E-07 7.570E-04 5.09 34 994.3 4.174 0.625 7.466E-07 7.422E-04 4.98 35 994.0 4.174 0.627 7.320E-07 7.274E-04 4.87 36 993.6 4.174 0.628 7.174E-07 7.126E-04 4.75 37 993.3 4.174 0.630 7.028E-07 6.978E-04 4.64 38 992.9 4.174 0.632 6.882E-07 6.829E-04 4.53 39 992.6 4.174 0.633 6.736E-07 6.681E-04 4.42 40 992.2 4.174 0.635 6.590E-07 6.533E-04 4.31 41 991.8 4.174 0.636 6.487E-07 6.429E-04 4.23