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冷庫制冷劑的替代要求

運用層次分析法提出了替代新工質“三原篩選法”通則,即從安全性、環境可接受性和裝置适用性三方面涵蓋替代工質必要的屬性,用于考證和優選新工質,該方法對于替代新工質的篩選具有普遍參考價值。根據該通則,理想的替代工質應該滿足以下要求:
(1)安全方面:毒性和可燃性。替代工質有可靠的安全性,無毒、不燃。
 
(2)環境方面:臭氧層破壞潛能、全球變暖潛能和光霧效應。替代物的臭氧消耗潛能(ozone depletion potential, ODP)值為0,GWP值接近0。
 
(3)直接充灌方面:溶油性、與材料的兼容性和單位容積制冷量。新工質對金屬和非金屬的腐蝕性小,有良好的化學穩定性、材料和潤滑油的相容性。
 
(4)熱工參數:蒸發壓力、冷凝壓力、排氣溫度和滑移溫度。蒸發壓力、冷凝壓力、排氣溫度與被替代物相近,滑移溫度為0。
 
(5)循環性能:性能系數、單位質量制冷量和壓縮比。替代物的循環性能與被替代物相近。
 
(6)價格方面:制造成本低,生産工藝簡單,管理方便。
 
在尋找替代工質時要注意熱力參數:壓力、溫度、比容、焓、熵、比熱和絕熱指數等之間的關系。這些關系決定了制冷循環特性,其中最引人注目的有蒸發和冷凝壓力(P)、壓縮比(元)、壓縮機排氣溫度(t)、 單位容積制冷量(q、) 及性能系數(COP)。高壓系統的管道承壓大,設計要求高,但有利于縮小機組體積,使設備更加緊湊;循環壓縮比直接影響壓縮機容積效率,過高的壓比會引起容積效率下降,從而導緻實際制冷量下降,能耗增加;單位容積制冷量q越大,相同制冷能力下壓縮機尺寸越小,有利于節約設備耗材,減少初投資。性能系數COP越大,說明能源利用率越高,節能效果越好。在能源日益匮乏,節能呼聲不斷高漲的今天,高性能系數制冷空調系統受到越來越多消費者歡迎,同時它也是各國研究者追求的參數之一。