Proprietățile substanțelor răcitoare de lichid de lucru

Proprietățile termo-fizice. Acestea includ vâscozitate, conductivitate termică. tensiune superficială, difuzivitate termică, densitatea, căldura de vaporizare, și altele. Aceste proprietăți sunt afectate în principal de intensitatea dispozitivelor de schimb de căldură în mașinile de refrigerare, care, la rândul lor, afectează eficiența energetică globală a răcitorul de lichid și caracteristicile sale de design.

Intensitatea schimbului de căldură în vaporizatoare de refrigerare crește mașini, în cazul în care mediul de lucru are o conductivitate termică mare și valorile difuziei termice lichide saturate, densitatea vaporilor saturați și lichidă și cea mai mică tensiunea superficială și vâscozitatea fluidului. Pentru schimbul termic intensiv în mediul de lucru condensator ar trebui să aibă o conductivitate termică ridicată, densitatea fluidului și căldura de vaporizare și viscozitate dinamică scăzută. Intensitatea transferului de căldură în schimbătoare de căldură crește odată cu creșterea conductivității termice, căldura și densitatea specifică și scăderea vâscozității substanței de lucru.

Ca proprietăți caracteristice generale medii de lucru pentru schimb de căldură parametrii critici ai fluidelor de lucru pot fi selectate prin fierbere și condensare, iar greutatea lor moleculară. Transferul de căldură în timpul de fierbere și condensare crește cu scăderea greutății moleculare și Tcr ceteris paribus și scade odată cu creșterea în timpul fierberii și în jos în condensare.

Proprietățile chimice și fizico-chimice. Stabilitatea chimică a substanțelor de lucru caracterizate de descompunere a temperaturii, inflamabilitate și explozie. Temperatura de descompunere a substanțelor de lucru utilizate în refrigerare, considerabil mai ridicate temperaturi ciclurilor termodinamice. Atunci când este utilizat ca mediu de lucru cu utilizarea freonilor de căldură regenerativ temperatură finală de compresie nu depășește 70-100 ° C, în timp ce amoniacul - 150 ° C.

Stabilitatea termică a diferitelor substanțe de lucru. Expansiunea asociată cu formarea clorurii de freoni și acid fluorhidric și fosgen. La temperaturi de 150-170 ° C se descompune parțial astfel de substanță de lucru ca R12, R22, R502, R13; la temperaturi mai mici de substanță intens descompuse RLL, R21, și altele. Cel mai puțin rezistent la efectele temperaturilor ridicate de bromurare-en hidrocarburi. Stabilitatea termică a substanței de lucru în prezența uleiurilor este redusă. Uleiurile minerale sunt mai puternic influențate de deteriorarea stabilității termice, decât sintetice, utilizate în refrigerare. substanța de lucru de descompunere are un efect nociv asupra fiabilității compresorului, durata utilizării uleiului în acesta, fără înlocuire.

Substanțe de lucru au diferite grade de inflamabilitate și de explozivitate. Amoniacul în conjuncție cu aer la 16-26,8% concentrațiile de explozive și inflamabile. Cel mai înalt exploziv diferă în etan, etilenă, propan și butan. Este redus în Freon scăderea numărului de atomi de hidrogen și în creștere atomi de fluor și clor.

Non-inflamabile si non-explozive, dioxid de carbon, hexafluorura de sulf, agenți frigorifici halogenați, fluorocarburi, R22 și R23.

Interacțiunea dintre apă și impurități. Substanțe de lucru curate asociate cu prezența apei în ele, gazele necondensabile. și alte impurități, este important în funcționarea echipamentelor de refrigerare. Există limite pentru conținutul de umiditate și de alte impurități din substanța de lucru, stabilită prin GOST. Impurități în materialul de lucru afectează proprietățile termodinamice, în special la presiune scăzută, creșterea temperaturii și presiunii de fierbere. Prezența nedizolvat agent frigorific „lag provoacă un risc de formare a gheții în răcitorul de clapetă. Acest pericol este redus cu o creștere a solubilității apei în substanța de lucru. Cea mai mică solubilitatea observată în R12 și alte halocarburi.

Solubilitate în apă scade odată cu creșterea numărului de atomi de fluor (R115, RC318). În prezența umidității sau a metalelor la temperaturi ridicate au efecte diferite asupra hidrolizei și descompunerea termică a freon. Amoniacul nu reacționează cu oțelul, cu toate acestea, cauzează coroziunea cuprului și a aliajelor sale, mai ales în prezența umidității.

Interacțiunea cu uleiuri lubrifiante. Uleiuri lubrifiante utilizate în mașinile de refrigerare trebuie să îndeplinească anumite cerințe de viscozitate, onctuozitate, stabilitate la temperaturi și presiuni diferite. De o mare importanță sunt proprietățile soluțiilor de uleiuri și substanțe de lucru.

Cerințele de bază pentru uleiurile utilizate în refrigerare pentru lubrifiere sunt după cum urmează:

la temperaturi scăzute, acestea ar trebui să aibă o fluiditate suficientă;
nu ar trebui să precipite particule refractare de ceară;
la temperaturi ridicate nu ar trebui să apară și formarea de cocs și rășini asfaltice.

Substanțe de lucru reacționează diferit cu uleiuri. Amoniacul Re se dizolvă în amoniac de petrol și, prin urmare, masina de refrigerare pentru separarea uleiului din separatorul de ulei a compresorului pentru a minimiza posibilitatea de a obține-o în schimbătoare de căldură. Pentru freoni, ulei de solvent, efectul de impact atât Ra termodinamic și proprietățile termofizice, precum și condițiile de transfer de căldură și de rezistență hidraulică.

Când condensare de transfer de căldură soluție hladopomaslyanogo creșterea byazkosti datorată și scad conductivitatea termică a filmului este mai mică decât cea în condensare mediu de lucru pur. La reflux, în funcție de condițiile de curgere, temperatura de saturație, concentrația de uleiuri și vidahladona ulei degradează transferul de căldură.

În funcție de gradul de solubilitate reciprocă cu uleiuri minerale, substanțe de lucru pot fi împărțite în trei grupe: cele cu solubilitate limitată; cu solubilitate nelimitată; intermediar - cu solubilitate limitată într-un anumit interval de temperatură. Substanțele din primul grup în stare saturată în uleiul dizolvat într-o cantitate mică. Prin creșterea cantității de amestec de ulei este separat în două straturi - ulei și agent frigorific. La o densitate ridicată a stratului mediu de lucru de ulei apare atunci când mici - precipitat. Substanțele din al doilea grup într-un g ulei de stat supraracita dizolvat reciproc în cantități nelimitate.

În starea de saturație a cantității de substanță de lucru, care este solubil în ulei depinde de temperatura soluției și presiunea vaporilor deasupra: cu creșterea presiunii și reducerea temperaturii concentrației de agent frigorific în creșterile de ulei. La o cădere de presiune constantă a temperaturii determină absorbția și creșterea - sublimare de agent frigorific. Al treilea grup de substanțe la temperaturi ridicate, se dizolvă în ulei pe termen nelimitat. Sub o anumită temperatură critică soluție, soluția separată în două straturi. Ar trebui să fie posibil să se aleagă de ulei cu o temperatură critică mai mică soluție: R22 are o temperatură critică de dizolvare de 24 ° C, deci este foarte solubil în ulei la înalte temperaturi-au (în condensator) și la temperaturi scăzute (în vaporizator) se va exfolia; R12 este Tr. cr = - 45 ° C, astfel încât procesele de mașini la temperaturi care depășesc această valoare are solubilitate nelimitată.

Cu o creștere a solubilității lichidului de lucru creșteri de vapori medii și solubilitatea în ulei. Concentrația de ulei este redusă într-o pereche, dar presiunea parțială a aburului, ca rezultat al solubilității sale are o valoare mai mică decât materialul pur, și, prin urmare, punctul de fierbere al lichidului dizolvat în ulei la aceeași presiune va fi mai mare decât substanța pură.

Amoniac și sulf hexafluorura (SF6) dizolvat în ulei mineral ușor, iar dioxidul de carbon nu se dizolvă deloc. Solubilitatea Freon coroborat cu o creștere de atomi de fluor scade. Practic insolubil în uleiuri minerale substanțe R13, R14, R115, R22, R114 și un amestec azeotrop de R12 și R152 parțial dizolvate (au zona nemiscibilitătii); R11, R2, R21, R113 dizolvat pe termen nedefinit. Posedă scăzută solubilitate hidrocarburi fluorurate C3F8, C4F, 0 și așa mai departe.

În al doilea grup de substanțe de lucru atunci când se utilizează uleiuri grele la temperaturi scăzute detectate zona nemiscibilitătii. Substanțe al treilea grup (R22) la a doua trecere, folosind uleiuri sintetice ușoare sau. În cazul în care substanța de lucru nu este solubil în ulei, - la deconectat reflux yeni (în evaporator); în evaporatoare inundate ulei bine separate; concentrația de ulei dizolvat nu afectează punctul de fierbere; mai multe valve float funcționează stabil, deoarece un nivel de lichid este menținut constant.

Solubilitatea substanței de lucru în ulei contribuie la faptul că stratul de ulei a fost aproape complet îndepărtat prin spălare cu suprafețe de transfer de căldură, și în sistemele de undrowned vaporizatoarelor este purtat de fluid; a redus temperatura de solidificare a substanței de lucru. La calcularea răcitoarele cicluri nu este, de obicei, luate în considerare, deși ar trebui să fie luate în considerare, deoarece scăderea masei soluție maslohladonovogo holodoproizvoitelnosti în comparație cu substanța pură poate atinge valori semnificative.