Khaí niệm môi chất lạnh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (403.69 KB, 20 trang )

MÔI CHẤT LẠNH
2.1.1. Khái niệm chung
Môi chất lạnh là chất môi giới được sử
dụng trong chu trình nhiệt động ngược
chiều của máy lạnh để hấp thu nhiệt từ
môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp
và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ
cao.
2.2.2. Các yêu cầu đối với môi chất lạnh
•
Tính chất hóa học
•
– Phải bền vững với nhiệt độ và áp suất
của môi trường làm việc, phải trơ hoá
học,
•
– Không ăn mòn vật liệu, không phản
ứng với dầu bôi trơn, oxi, không khí,
•
– An toàn, không cháy nổ
•
– Không làm ô nhiễm môi trường.
Tính chất vật lý
•
Áp suất bay hơi không được quá thấp (>1bar)
•
Áp suất ngưng tụ không được quá cao để giảm
rò rỉ môi chất
•
Nhiệt độ cuối tầm nén phải thấp
•

Độ nhớt càng nhỏ thì tổn thất áp suất trên
đường ống càng nhỏ
•
Hệ số dẫn nhiệt càng lớn càng tốt
•
Dầu bôi trơn càng hoà tan nhiều môi chất càng
dễ bôi trơn
•
Càng hoà tan nước nhiều càng đỡ tắc ẩm van
tiết lưu
•
– Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ
bay hơi, nhiệt độ tới hạn phải cao hơn nhiệt
ngưng tụ…
•
– Phải có hiệu suất năng lượng cao trong chu
trình lạnh
•
– Năng suất lạnh riêng thể tích phải lớn máy sẽ
càng gọn nhẹ
•
Tính chất sinh lý
•
– Không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
•
– Không độc hại đối với môi trường và con
người,
•
– Cần có mùi đặc biệt để dễ phát hiện rò rỉ.
•

Tính kinh tế
•
Giá thành rẻ nhưng phải độ tinh khiết
cao
•
Dể kiếm, vận chuyển, bảo quản dể
dàng
•
Dể sử dụng.
Bảng Các môi chất lạnh:
Kí hiệu Công thức
HH
Tên Khối l.mol Nhiệt độ sôi
R10 CCl4 Cacbontetraclorua 153 76,8
R11 CCl3F triclomonoflometan 137,4 23,8
R12 CCl2F Diclodiflometan 120,9 -29,8
R13 CClF3 monoclotriflometan 104,5 -81,4
R14 CF4 Cacbontetraflorua 88 -128
R22 CHClF2 Monoclodiflometan 86,5 -40,8
R32 CH2F2 Methylen florua 52 -51,9
R40 CH3Cl Methyl clorua 30 -78,3
R50 CH4 Metan 16 -161,7
R115 CClF2-CF3 Monoclopentafloetan 154,5 -38,5
R116 CF3-CF3 Hexafloetan 138 -78,2
R134a CH2F-CF3 Tetrafloetan 102 -26,5
R717 NH3 Amoniac 17 -33,4
R718 H2O Nước 18 100
R729 Không khí 29 -192
R744 CO2 Ccbonic 44 -78,5
R744a N2O Nitro oxide 44 -88,5

R764 SO2 Sulphur dioxide 64 -10,1
Kí hiệu Công thức
HH
Tên Khối l.mol Nhiệt độ sôi
Amoniăc:
Công thức hoá học NH3 kí hiệu R717
– Là chất khí không màu, có mùi khai, lỏng NH3 sôi
ở áp suất khí quyển ở nhiệt độ -33,350C,
– Áp suất ngưng tụ mùa hè 420C, nhiệt độ ra khỏi
bình ngưng 370C, áp suất tuyệt đối lên đến 16,5bar
– Nhiệt độ cuối tầm nén cao nên phải làm mát đầu
xilanh bằng nướcvà hút hơi bảo hoà khô,
– Áp suất bay hơi thường > 1 bar và chỉ bị chân
không ở máy nén 2 cấp, nhiệt độ bay hơi < - 33,40C.
2.2.3. Các môi chất lạnh thường dùng
– Năng suất lạnh riêng thể tích nhỏ nên máy nén và thiết
bị cồng kềnh.
– Độ nhớt nhỏ, nên tổn thất áp suất nhỏ, đường ống và
van gọn nhẹ
– Hệ số dẫn nhiệt và trao đổi nhiệt lớn thuận lợi cho việc
thiết kế thiết bị ngưng tụ và bay hơi.
– Hoà tan nước không hạn chế nên van tiết lưu không bị
tắc ẩm (hàm lượng nước khống chế <0,1%)
– Không hoà tan dầu nên khó bôi trơn các chi tiết máy,
phải bố trí bình tách dầu,
– Có tính dẫn điện nên không sử dụng cho máy nén kín
và nữa kín
– Bền vững, phân huỷ thành H2 và N2 ở 2600C, Nhưng
khi có mặt ẩm và bề mặt xilanh bằng thép xúc tác thì
NH3 phân huỷ ngay ở nhiệt độ 110-1200C (nên cần làm

mát xi lanh và hạn chế nhiệt độ cuối tầm nén)
•
– Amoniăc ăn mòn Đồng và hợp kim của
Đồng Amoniăc gây cháy nổ trong không khí
ở nồng độ 13,5- 16%
•
– Hỗn hợp với thuỷ ngân gây nổ rất nguy
hiểm, nên trong hệ thống máy không dùng
áp kế thuỷ ngân.
•
– Độc hại với con người, gây kích thích niên
mạc mắc, dạ dày, thắt cơ quan hô hấp, làm
bỏng da
•
– Làm giảm chất lượng thực phẩm bảo quản,
rau quả biến màu nhanh chóng
•
– Môi chất lạnh tụ nhiên thay thế trong tương
lai thay thế cho R22
Freon R22:
Là một chất khí không màu, có mùi thơm nhẹ, công thức
hoá học CHClF2 phân tử lượng = 86,5 nhiệt độ sôi ở áp
suất khí quyển là -40,8, không cháy nổ, độc hại.
– Mùa hè nhiệt độ ngưng tụ làm mát bằng nước 420C, áp
suất ngưng tụ 16,1 bar,
– Nhiệt dộ cuối tầm nén trung bình
– Áp suất bay hơi thường lớn hơn áp suất khí quyển
– Năng suất lạnh riêng thể tích lớn gần bằng NH3, nên cũng
gọn nhẹ
– Độ nhớt lớn hơn NH3 nên các đường ống cửa van đều

phải lớn.
Hoà tan dầu hạn chế nên gây khó khăn cho việc bôi trơn, ở
nhiệt độ -20 đến – 40 môi chất không hoà tan dầu, làm cho
dầu bám vào dàn bay hơi làm cho máy nén co nguy cơ thiếu
dầu, người ta thường tránh không cho máy hoạt động ở
nhiệt độ này
– Không hoà tan trong nước
– Không dẫn điện.
Bền vững ở nhiệt độ làm việc
– Không tác dụng với kim loại và phi kim
nhưng làm trương phồng cao su và chất dẻo
nên nệm kín phải sử dụng cao su chịu freon
– Không cháy và không nổ
– Không độc với cơ thể con người
Không làm biến chất thực phẩm bảo quản
Gây hiệu ứng lồng kính và phá huỷ tầng ô zôn
( được lưu hành đến năm 2020)
Freon R134a :
Công thức hoá học C2H2F4 M= 102,03, nhiệt độ sôi ở
áp suất khí quyển là -26,20C,
– Nhiệt độ đóng băng -1010C
– Nhiệt độ tới hạn 101,150C, áp suất tới hạn 40,64 bar
– Không độc hại ảnh hưởng đến sức khoẻ, không
cháy nổ
– Bền vững hoá và nhiệt, có tính chất tốt với kim loại
chế tạo máy
– Không phá huỷ tầng ôzôn nhưng gây hiệu ứng lồng
kính chỉ được dùng đến năm 2050 là môi chất lạnh
thay thế trong tương lai cho R12 và R22.
Ngoài các môi chất lạnh trên còn rất nhiều môi chất

lạnh thay thế cho tương lai được giới thiệu trong tài
liệu MÔI CHẤT LẠNH (Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ,
nhà xuất bản Giáo Dục)
Môi chất lạnh được phân loại theo theo áp suất làm việc và tính
chất độc hại
Theo tính chất độc hại thì chia làm 3 nhóm:
Nhóm 1 là nhóm các moi chất không gây cháy nổ, không hại đến
sức khỏe con người
Nhóm 2 có giới hạn gây nổ trên 3,5% thể tích trong không khí
Nhóm 3 là nhóm có giới hạn gây nổ dưới 3,5% thể tích trong không
khí
(xem thêm tài liệu môi chất lạnh).
Theo trên đã đưa ra 3 môi chất lạnh thường dùng thì NH3 dể cháy
nổ, gây độc hại môi trường (nhóm 2), gây ăn mòn thiết bị làm bằng
vật liệu Đồng.
R22, R134a không độc hại, không cháy nổ hoặc bắt lửa, (có thể
hàn các đoạn ốngrò rỉ mà không cần loại bỏ R22)
2.2.4. An toàn môi chất lạnh
2.2.5. Đồ thị môi chất lạnh
Đồ thị logP-H
Người ta thí nghiệm nén hơi môi chất lạnh với
những áp suất khác nhau và tính giá trị entapi
theo các vùng lỏng sôi, và hơi bão khô, thì thu
được các điểm nút, nối các điểm nút với nhau ta
được đường cong như hình vẽ. Mỗi điểm và nút
trên chu trình là một trạng thái của môi chất lạnh
ta có thể sử dụng bảng tra, hoặc dùng đồ thị.
H(kj/kg)
LogP
K

LogP1
LogP2
LogP3
LogP4
Lỏng chưa sôi Hơi quá nhiệt
hơi bão hoà ẩm
Độ nhớt càng nhỏ thì tổn thất áp suất trênđường ống càng nhỏHệ số dẫn nhiệt càng lớn càng tốtDầu bôi trơn càng hoà tan nhiều môi chất càngdễ bôi trơnCàng hoà tan nước nhiều càng đỡ tắc ẩm vantiết lưu – Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độbay hơi, nhiệt độ tới hạn phải cao hơn nhiệtngưng tụ … – Phải có hiệu suất nguồn năng lượng cao trong chutrình lạnh – Năng suất lạnh riêng thể tích phải lớn máy sẽcàng gọn nhẹTính chất sinh lý – Không ảnh hưởng tác động đến chất lượng mẫu sản phẩm – Không ô nhiễm so với môi trường tự nhiên và conngười, – Cần có mùi đặc biệt quan trọng để dễ phát hiện rò rỉ. Tính kinh tếGiá thành rẻ nhưng phải độ tinh khiếtcaoDể kiếm, luân chuyển, dữ gìn và bảo vệ dểdàngDể sử dụng. Bảng Các môi chất lạnh : Kí hiệu Công thứcHHTên Khối l.mol Nhiệt độ sôiR10 CCl4 Cacbontetraclorua 153 76,8 R11 CCl3F triclomonoflometan 137,4 23,8 R12 CCl2F Diclodiflometan 120,9 – 29,8 R13 CClF3 monoclotriflometan 104,5 – 81,4 R14 CF4 Cacbontetraflorua 88 – 128R22 CHClF2 Monoclodiflometan 86,5 – 40,8 R32 CH2F2 Methylen florua 52 – 51,9 R40 CH3Cl Methyl clorua 30 – 78,3 R50 CH4 Metan 16 – 161,7 R115 CClF2-CF3 Monoclopentafloetan 154,5 – 38,5 R116 CF3-CF3 Hexafloetan 138 – 78,2 R134a CH2F-CF3 Tetrafloetan 102 – 26,5 R717 NH3 Amoniac 17 – 33,4 R718 H2O Nước 18 100R729 Không khí 29 – 192R744 CO2 Ccbonic 44 – 78,5 R744a N2O Nitro oxide 44 – 88,5 R764 SO2 Sulphur dioxide 64 – 10,1 Kí hiệu Công thứcHHTên Khối l.mol Nhiệt độ sôiAmoniăc : Công thức hoá học NH3 kí hiệu R717 – Là chất khí không màu, có mùi khai, lỏng NH3 sôiở áp suất khí quyển ở nhiệt độ – 33,350 C, – Áp suất ngưng tụ mùa hè 420C, nhiệt độ ra khỏibình ngưng 370C, áp suất tuyệt đối lên đến 16,5 bar – Nhiệt độ cuối tầm nén cao nên phải làm mát đầuxilanh bằng nướcvà hút hơi bảo hoà khô, – Áp suất bay hơi thường > 1 bar và chỉ bị chânkhông ở máy nén 2 cấp, nhiệt độ bay hơi < - 33,40 C. 2.2.3. Các môi chất lạnh thường dùng - Năng suất lạnh riêng thể tích nhỏ nên máy nén và thiếtbị cồng kềnh. - Độ nhớt nhỏ, nên tổn thất áp suất nhỏ, đường ống vàvan gọn nhẹ - Hệ số dẫn nhiệt và trao đổi nhiệt lớn thuận tiện cho việcthiết kế thiết bị ngưng tụ và bay hơi. - Hoà tan nước không hạn chế nên van tiết lưu không bịtắc ẩm ( hàm lượng nước khống chế < 0,1 % ) - Không hoà tan dầu nên khó bôi trơn những chi tiết cụ thể máy, phải bố trí bình tách dầu, - Có tính dẫn điện nên không sử dụng cho máy nén kínvà nữa kín - Bền vững, phân huỷ thành H2 và N2 ở 2600C, Nhưngkhi xuất hiện ẩm và mặt phẳng xilanh bằng thép xúc tác thìNH3 phân huỷ ngay ở nhiệt độ 110 - 1200C ( nên cần làmmát xi lanh và hạn chế nhiệt độ cuối tầm nén ) - Amoniăc ăn mòn Đồng và kim loại tổng hợp củaĐồng Amoniăc gây cháy nổ trong không khíở nồng độ 13,5 - 16 % - Hỗn hợp với thuỷ ngân gây nổ rất nguyhiểm, nên trong mạng lưới hệ thống máy không dùngáp kế thuỷ ngân. - Độc hại với con người, gây kích thích niênmạc mắc, dạ dày, thắt cơ quan hô hấp, làmbỏng da - Làm giảm chất lượng thực phẩm dữ gìn và bảo vệ, rau quả biến màu nhanh gọn - Môi chất lạnh tụ nhiên thay thế sửa chữa trong tươnglai sửa chữa thay thế cho R22Freon R22 : Là một chất khí không màu, có mùi thơm nhẹ, công thứchoá học CHClF2 phân tử lượng = 86,5 nhiệt độ sôi ở ápsuất khí quyển là - 40,8, không cháy nổ, ô nhiễm. - Mùa hè nhiệt độ ngưng tụ làm mát bằng nước 420C, ápsuất ngưng tụ 16,1 bar, - Nhiệt dộ cuối tầm nén trung bình - Áp suất bay hơi thường lớn hơn áp suất khí quyển - Năng suất lạnh riêng thể tích lớn gần bằng NH3, nên cũnggọn nhẹ - Độ nhớt lớn hơn NH3 nên những đường ống cửa van đềuphải lớn. Hoà tan dầu hạn chế nên gây khó khăn vất vả cho việc bôi trơn, ởnhiệt độ - 20 đến – 40 môi chất không hoà tan dầu, làm chodầu bám vào dàn bay hơi làm cho máy nén co rủi ro tiềm ẩn thiếudầu, người ta thường tránh không cho máy hoạt động giải trí ởnhiệt độ này - Không hoà tan trong nước - Không dẫn điện. Bền vững ở nhiệt độ thao tác - Không công dụng với sắt kẽm kim loại và phi kimnhưng làm trương phồng cao su đặc và chất dẻonên nệm kín phải sử dụng cao su đặc chịu freon - Không cháy và không nổ - Không độc với khung hình con ngườiKhông làm biến chất thực phẩm bảo quảnGây hiệu ứng lồng kính và phá huỷ tầng ô zôn ( được lưu hành đến năm 2020 ) Freon R134a : Công thức hoá học C2H2F4 M = 102,03, nhiệt độ sôi ởáp suất khí quyển là - 26,20 C, - Nhiệt độ ngừng hoạt động - 1010C - Nhiệt độ tới hạn 101,150 C, áp suất tới hạn 40,64 bar - Không ô nhiễm tác động ảnh hưởng đến sức khoẻ, khôngcháy nổ - Bền vững hoá và nhiệt, có đặc thù tốt với kim loạichế tạo máy - Không phá huỷ tầng ôzôn nhưng gây hiệu ứng lồngkính chỉ được dùng đến năm 2050 là môi chất lạnhthay thế trong tương lai cho R12 và R22. Ngoài những môi chất lạnh trên còn rất nhiều môi chấtlạnh thay thế sửa chữa cho tương lai được trình làng trong tàiliệu MÔI CHẤT LẠNH ( Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ, nhà xuất bản Giáo Dục ) Môi chất lạnh được phân loại theo theo áp suất thao tác và tínhchất độc hạiTheo đặc thù ô nhiễm thì chia làm 3 nhóm : Nhóm 1 là nhóm những moi chất không gây cháy nổ, không hại đếnsức khỏe con ngườiNhóm 2 có số lượng giới hạn gây nổ trên 3,5 % thể tích trong không khíNhóm 3 là nhóm có số lượng giới hạn gây nổ dưới 3,5 % thể tích trong khôngkhí ( xem thêm tài liệu môi chất lạnh ). Theo trên đã đưa ra 3 môi chất lạnh thường dùng thì NH3 dể cháynổ, gây ô nhiễm môi trường tự nhiên ( nhóm 2 ), gây ăn mòn thiết bị làm bằngvật liệu Đồng. R22, R134a không ô nhiễm, không cháy nổ hoặc bắt lửa, ( có thểhàn những đoạn ốngrò rỉ mà không cần vô hiệu R22 ) 2.2.4. An toàn môi chất lạnh2. 2.5. Đồ thị môi chất lạnhĐồ thị logP-HNgười ta thí nghiệm nén hơi môi chất lạnh vớinhững áp suất khác nhau và tính giá trị entapitheo những vùng lỏng sôi, và hơi bão khô, thì thuđược những điểm nút, nối những điểm nút với nhau tađược đường cong như hình vẽ. Mỗi điểm và núttrên quy trình là một trạng thái của môi chất lạnhta hoàn toàn có thể sử dụng bảng tra, hoặc dùng đồ thị. H ( kj / kg ) LogPLogP1LogP2LogP3LogP4Lỏng chưa sôi Hơi quá nhiệthơi bão hoà ẩm

Source: https://suachuatulanh.edu.vn
Category : Nạp Gas Tủ Lạnh