同時(shí)軸流風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器,帶走制冷劑放出的熱量,使高壓制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體。早期的制冷劑是自然界中容易獲得或制取的物質(zhì),如乙醚、氨、CO2等。由于氟得昂被大量使用,導(dǎo)致近年來南極上空的臭氧空洞不斷擴(kuò)大;而且據(jù)報(bào)道在我國(guó)青藏高原上空也出現(xiàn)了臭氧空洞,因此對(duì)氟利昂制冷劑的替代勢(shì)在必行。據(jù)了解,直到目前尚未有國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)新型制冷劑或者新型制冷技術(shù)進(jìn)行深入研究開發(fā)并申報(bào)相關(guān)專利。
熱門問答
制冷的發(fā)展史
人類最早是將冬季自然界的天然冰雪,保存到夏季使用。這在我國(guó)、埃及和希臘等文化發(fā)展較早的國(guó)家的歷史上都有記載。
1834年在倫敦工作的美國(guó)發(fā)明家彼爾金斯(,}}CO}I氏論1I1'd)正式呈遞了乙醚在封閉循·環(huán)中膨脹制冷的英國(guó)專利申請(qǐng)。這是蒸氣壓縮式制冷機(jī)的雛型。空氣制冷機(jī)的發(fā)明比蒸氣壓縮式制冷機(jī)稍晚。美國(guó)人戈里(JohnG orrie介紹了他發(fā)明的空氣制冷機(jī),這是世界上第一臺(tái)制冷和空調(diào)用的空氣制冷機(jī)。
法國(guó)卡列設(shè)計(jì)制造了第一臺(tái)氨吸收式制冷機(jī)。在各種型式的制冷機(jī)中,壓縮式制冷機(jī)發(fā)展較快。從1870年美國(guó)人波義耳發(fā)明了氨壓縮機(jī),德國(guó)人林德(tirade)建造第一臺(tái)氨制冷機(jī)后,氨壓縮式制冷機(jī)在工業(yè)上獲得了較普遍的使用。
隨著制冷機(jī)型式的不斷發(fā)展,制冷劑的種類也逐漸增多,從早期的空氣、二氧化碳、乙醚到抓甲烷、二氧化硫、氨等。1929年隨著氟利昂制冷劑的出現(xiàn),使得壓縮式制冷機(jī)發(fā)展更快,并且在應(yīng)用方而超過了氨制冷機(jī)。
隨后,于2世紀(jì)印年代開始使用了共沸混合制冷劑,加世紀(jì)60年代又開始應(yīng)用非共沸混合制冷劑。直至2D世紀(jì)80年代關(guān)于淘汰消耗臭氧層物質(zhì)CR二問題正式被公認(rèn)以前,以各種鹵代烴為主的制冷劑的發(fā)展幾乎已達(dá)到相當(dāng)完善的地步。
擴(kuò)展資料
降溫和空氣調(diào)節(jié)在工礦企業(yè)、住宅和公共場(chǎng)所的應(yīng)用也愈來愈廣??諝庹{(diào)節(jié)分為舒適空調(diào)和工藝空調(diào)。舒適空調(diào)是用來滿足人們舒適需要的空氣調(diào)節(jié),而工藝空調(diào)是為滿足生產(chǎn)中工藝過程或設(shè)備的需要而進(jìn)行的空氣調(diào)節(jié)。
空氣調(diào)節(jié)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展和對(duì)人民物質(zhì)文化生活水平的提高有著重要的作用。這不僅意味著受控的空氣環(huán)境對(duì)各種工業(yè)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運(yùn)行和保證產(chǎn)品的質(zhì)量有重要作用,而且對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保護(hù)人體健康、創(chuàng)造舒適的工作和生活環(huán)境有重要意義。
工業(yè)生產(chǎn)中的精密機(jī)械和儀器制造業(yè)及精密計(jì)量室要求高精度的恒溫恒濕;電子工業(yè)要求高潔凈度的空調(diào);紡織業(yè)則要求保證濕度的空調(diào)。同時(shí),在民用及公共建筑中,隨著改革開放,旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展,裝有空調(diào)機(jī)的賓館、酒店、商店、圖書館、會(huì)堂、醫(yī)院、展覽館、游樂場(chǎng)所日益增多。
此外,在運(yùn)輸工具如汽車、火車、飛機(jī)和輪船中,也不同程度地安裝有空氣調(diào)節(jié)設(shè)備??諝庹{(diào)節(jié)技術(shù)包括制冷、供暖、通風(fēng)和除塵,其中制冷降溫是空氣調(diào)節(jié)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
參考資料來源:百度百科-制冷
空調(diào)制冷發(fā)展史
先說一下空調(diào)制冷原理
空調(diào)器通電后,制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器。
同時(shí)軸流風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器,帶走制冷劑放出的熱量,使高壓制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體。
高壓液體經(jīng)過過濾器、節(jié)流機(jī)構(gòu)后噴入蒸發(fā)器,并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā),吸取周圍的熱量。
同時(shí)貫流風(fēng)扇使空氣不斷進(jìn)入蒸發(fā)器的肋片間進(jìn)行熱交換,并將放熱后變冷的空氣送向室內(nèi)。
如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng),達(dá)到降低溫度目的。
發(fā)展史
當(dāng)前的制冷技術(shù)已經(jīng)幾乎滲透到各個(gè)生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)研究領(lǐng)域,并在改善人類的生活質(zhì)量方面發(fā)揮著巨大作用。
可以說,現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步離開了制冷技術(shù)發(fā)展是不可想象的。
為了讓空調(diào)企業(yè)的技術(shù)人員及時(shí)了解空調(diào)制冷技術(shù)的最新進(jìn)展,本文以近期間有關(guān)空調(diào)制冷技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)為基礎(chǔ),對(duì)其中的主要內(nèi)容進(jìn)行綜合報(bào)道,以供大家參考。
1、制冷劑的研究進(jìn)展
總的看來,可以把制冷劑的發(fā)展歷程劃分為兩個(gè)階段,第一個(gè)階段是從自然物質(zhì)到人工合成的物質(zhì);那么制冷劑發(fā)展的第二個(gè)階段將再回歸到自然物質(zhì)。
早期的制冷劑是自然界中容易獲得或制取的物質(zhì),如乙醚、氨、CO2等。
但是這些早期的制冷劑最后都因?yàn)橹评湓O(shè)備龐大效率較低,所以在后來出現(xiàn)熱力性能較好的氟利昂制冷劑后,最后在20世紀(jì)50年代退出常規(guī)制冷系統(tǒng)。
1929年美國(guó)通用公司合成出R12,以后很快出現(xiàn)了R11、R22等稱為氟利昂的系列鹵代烴化合物,因其優(yōu)良的熱力學(xué)特性,無毒,不燃燒,極其穩(wěn)定等性質(zhì),很快成為制冷劑的主角,被大量生產(chǎn)和使用,如家用冰箱、汽車空調(diào)、小型冷庫(kù)都用R12,至20世紀(jì)七十年代,包括制冷劑,發(fā)泡劑在內(nèi)的各種鹵代烴的年產(chǎn)量達(dá)到數(shù)百萬噸,并有繼續(xù)增加的趨勢(shì)。
但是,氟利昂是一種化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的人工合成物質(zhì),當(dāng)它們揮發(fā)到大氣中以后很長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)被自然界分解,而一直擴(kuò)散到平流層,在大氣層11km至45km處的同溫層與臭氧層相遇,由于在平流層受到強(qiáng)烈太陽紫外線照射,含氯的氟利昂分子(稱為氯氟碳化合物,英文縮寫為CFC)便分解游離氯原子,而氯原子可以催化分解臭氧分子,在反應(yīng)中氯原子被不斷的放出,所以分解反應(yīng)不斷進(jìn)行,氯原子使臭氧層受到破壞、減薄直至消失。
由于氟得昂被大量使用,導(dǎo)致近年來南極上空的臭氧空洞不斷擴(kuò)大;而且據(jù)報(bào)道在我國(guó)青藏高原上空也出現(xiàn)了臭氧空洞,因此對(duì)氟利昂制冷劑的替代勢(shì)在必行。
2、國(guó)際R22替代技術(shù)的情況
在成功地進(jìn)行了CFC的替代之后,人們更多地把注意力投向HCFC。
而其中首當(dāng)其沖的無疑就是制冷空調(diào)行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的HCFC中的R22,,該制冷劑自1936年問世以來就以其優(yōu)越的綜合性能席卷了整個(gè)制冷界,并且在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維修等方面積累了豐富的成功經(jīng)驗(yàn)。
然而由于R22對(duì)臭氧層的耗損作用和較高的溫室效應(yīng)值,1992年的哥本哈根國(guó)際會(huì)議將其列入了逐步禁用范圍,1995年的維也納國(guó)際會(huì)議對(duì)其規(guī)定的禁用日程為,按照履約要求,我國(guó)應(yīng)在1999年7月1日將CFC類物質(zhì)的消耗量?jī)鼋Y(jié)在1995年至1997年的平均水平上,至2005年削減50%,2010年全部淘汰。
嚴(yán)格地說,目前還沒有找到任何一種單工質(zhì)的性能優(yōu)于R22的制冷劑。
而目前R22的主要替代工質(zhì)包括HFCS類工質(zhì)和天然工質(zhì)。
雖然對(duì)于HFCS類工質(zhì)的研究已比較成熟,由HFCS類工質(zhì)組成的非共沸混合物理論上可利用各組分沸點(diǎn)不同實(shí)現(xiàn)勞倫茲循環(huán),提高制冷循環(huán)效率,但HFCS類工質(zhì)仍然存在一定的GWP值(全球變暖潛能值),與R22使用的礦物油不相溶,需要使用與之相溶的合成油,并且與干燥劑、密封材料及其他材料的相溶性也需要進(jìn)一步研究,所以越來越多的人將目光投向了天然工質(zhì)。
天然制冷劑的最大優(yōu)點(diǎn)在于其GWP值及ODP(臭氧潛能值)值約為0,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害,并具有優(yōu)良熱力性能及經(jīng)濟(jì)性,目前研究比較成熟的此類制冷劑包括了R407C,R32/134a,R410a,R134a,以及碳?xì)浠衔颮1270等等。
最后附國(guó)內(nèi)制冷發(fā)展
國(guó)內(nèi)制冷技術(shù)研究的狀況
我國(guó)空調(diào)制冷行業(yè)走的是與我國(guó)家電企業(yè)相同的從技術(shù)引進(jìn)到仿制的過程,雖然在生產(chǎn)規(guī)模上我國(guó)空調(diào)企業(yè)已經(jīng)比較大,但是在核心技術(shù)方面至今沒有擺脫“照貓畫虎”或“拿來主義”的圈子。
從發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)技術(shù),我們得到的往往都是一些“過時(shí)”的技術(shù)。
目前相當(dāng)普遍的現(xiàn)象就是,許多國(guó)內(nèi)空調(diào)企業(yè)所生產(chǎn)的空調(diào)產(chǎn)品,雖然在生產(chǎn)規(guī)模上逐年擴(kuò)大,但沒有走出勞動(dòng)密集型的模式,可以說沒有真正的自有技術(shù),在綜合實(shí)力上處在國(guó)際分工的低端。
這樣的企業(yè)對(duì)新出現(xiàn)的制冷技術(shù)只能“望洋興嘆”了。
據(jù)了解,直到目前尚未有國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)新型制冷劑或者新型制冷技術(shù)進(jìn)行深入研究開發(fā)并申報(bào)相關(guān)專利。
就是一些看起來比較“敏感”準(zhǔn)備開發(fā)新產(chǎn)品的,不過也只是在打聽如何能買到成品壓縮機(jī)等等。
由此可見我國(guó)企業(yè)目前所追求的不是技術(shù)上的領(lǐng)先、而仍然熱衷于為國(guó)外高技術(shù)制冷企業(yè)“打工”,缺少長(zhǎng)遠(yuǎn)打算。
可以說,我們與國(guó)外的差距并不僅是技術(shù)開發(fā)方面的差距,而更在于創(chuàng)新觀念上的差距。
與此形成鮮明對(duì)照的是,歐美及一些國(guó)家已將相關(guān)研究納入國(guó)家計(jì)劃,或是各大公司聯(lián)合攻關(guān),有關(guān)制冷方面新型循環(huán)原理、壓縮機(jī)、換熱器的專利層出不窮。
我是學(xué)機(jī)械制造的,學(xué)過制冷學(xué)原理,幫你大致整理一下資料,希望滿意
制冷劑的發(fā)展歷史
1805年埃文斯(O.Evans)原創(chuàng)作地提出了在封閉循環(huán)中使用揮發(fā)性流體的思路,用以將水冷凍成冰。他描述了這種系統(tǒng),在真空下將乙醚蒸發(fā),并將蒸汽泵到水冷式換熱器,冷凝后再次使用。1834年帕金斯第一次開發(fā)了蒸汽壓縮制冷循環(huán),并且獲得了專利。在他所設(shè)計(jì)的蒸汽壓縮制冷設(shè)備中使用二乙醚(乙基醚)作為制冷劑。
下表列出早期用過的制冷劑 年份 雪種 化學(xué)式 19世紀(jì)30年代 橡膠硫化物 二乙醚(乙基醚) CH3-CH2-O-CH2-CH3 19世紀(jì)40年代 甲基乙醚(R-E170) CH3-O-CH3 1850 水/硫酸 H2O/H2SO4 1856 酒精 CH3-CH2-OH 1859 氨/水 NH3/H2O 1866 粗汽油 二氧化碳(R744) CO2 19世紀(jì)60年代 氨(R717) NH3 甲基胺(R630) CH3(NH2) 乙基胺(R631) CH3-CH2(NH2 1870 甲基酸鹽(R611) HCOOCH3 1875 二氧化硫R764) SO2 1878 甲基氯化物,氯甲烷(R40) CH3CI 19世紀(jì)70年代 氯乙烷(R160) CH3-CH2CI 1891 硫酸與碳?xì)浠衔? H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3)2CH-CH3 20世紀(jì) 溴乙烷(R160B1) CH3-CH2Br 1912 四氯化碳 CCI4 水蒸氣(R718) H2O 20世紀(jì)20年代 異丁烷(R600a) (CH3)2CH-CH3 丙烷(R290) CH3-CH2-CH3 1922 二氯乙烷異構(gòu)體(R1130) CHCI=CHCI 1923 汽油 HCs 1925 三氯乙烷(R1120) CHCI=CCI2 1926 二氯甲烷(R30) CH2CI2 早期的制冷劑,幾乎多數(shù)是可燃的或有毒的,或兩者兼而有之,而且有些還有很強(qiáng)的腐蝕和不穩(wěn)定性,或有些壓力過高,經(jīng)常發(fā)生事故。
十九世紀(jì)中葉出現(xiàn)了機(jī)械制冷。雅各布.帕金斯(Jacob Perkins)在1834年建造了首臺(tái)實(shí)用機(jī)器。它用乙醚作制冷劑,是一種蒸氣壓縮系統(tǒng)。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作制冷劑。其他化學(xué)制品包括化學(xué)氰(石油醚和石腦油)、二氧化硫(R-764)和甲醚,曾被作為蒸氣壓縮用制冷劑。其應(yīng)用限于工業(yè)過程。多數(shù)食物仍用冬天收集或工業(yè)制備的冰塊來保存。
二十世紀(jì)初,制冷系統(tǒng)開始作為大型建筑的空氣調(diào)節(jié)手段。位于德克薩斯圣安東尼奧的梅蘭大廈是第一個(gè)全空調(diào)高層辦公樓.
1926年, 托馬斯.米奇尼(Thomas Midgely)開發(fā)了首臺(tái)CFC(氯氟碳)機(jī)器,使用R-12. CFC族(氯氟碳)不可燃、無毒(和二氧化硫相比時(shí))并且能效高。該機(jī)器于1931年開始商業(yè)生產(chǎn)并很快進(jìn)入家用。威利斯.開利(Willis Carrier)開發(fā)了第一臺(tái)商用離心式制冷機(jī),開創(chuàng)了制冷和空調(diào)的紀(jì)元。
1930年代出現(xiàn)了—氯氟烴CFCs與含氫氯氟烴HCFCs制冷劑。
1930年梅杰雷和他的助手在亞特蘭大的美國(guó)化學(xué)會(huì)年會(huì)上終于選出氯氟烴12(CFC12,R12,CF2CI2),并于1931年商業(yè)化,1932年氯氟烴11(CFC11,R11,CFCI3)也被商業(yè)化,隨后一系列CFCs和HCFCs陸續(xù)得到了開發(fā),最終在美國(guó)杜邦公司得到了大量生產(chǎn)成為20世紀(jì)主要的雪種。
20世紀(jì)30年代,一系列鹵代烴制冷劑相繼出現(xiàn),杜邦公司將其命名為氟利昂(Freon)。這些物質(zhì)性能優(yōu)良、無毒、不燃,能適應(yīng)不同的溫度區(qū)域,顯著地改善了制冷機(jī)的性能。幾種制冷劑在空調(diào)中變得很普遍,包括CFC-11.CFC-12. CFC-113.CFC-114和HCFC-22.20世紀(jì)50年代,開始使用共沸制冷劑。
下表列出第二階段雪種開發(fā)時(shí)間: 年份 雪種 1931 R12 1932 R11 1933 R114 1934 R113 1936 R22 1945 R13 1955 R14 1961 R502 60年代開始使用非共沸制冷劑。
空調(diào)工業(yè)從幼小成長(zhǎng)為幾十億美元的產(chǎn)業(yè),使用的都是以上幾種制冷劑。到1963年,這些制冷劑占到整個(gè)有機(jī)氟工業(yè)產(chǎn)量的98%。
到1970年代中期, 對(duì)臭氧層變薄的關(guān)注浮出水面,CFC族物質(zhì)可能要承擔(dān)部分責(zé)任。這導(dǎo)致了1987年蒙特利爾議定書的通過,議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發(fā)HFC族,來擔(dān)當(dāng)制冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續(xù)使用并將逐漸淘汰。
在1990年代,全球變暖對(duì)地球生命構(gòu)成了新的威脅。雖然全球變暖的因素很多,但因?yàn)榭照{(diào)和制冷耗能巨大(美國(guó)建筑物耗能約占總能耗的1/3),且許多制冷劑本身就是溫室氣體,制冷劑又被列入了討論范圍。雖然ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)34把許多物質(zhì)分類為制冷劑,但只有少部分用于商業(yè)空調(diào)。
空調(diào)為什么會(huì)制冷
通過低溫低壓的制冷劑,然后吸入到它的氣缸中,再經(jīng)過壓縮機(jī)的運(yùn)行使得壓力升高,當(dāng)大于冷凝器之中的壓力時(shí),就能夠轉(zhuǎn)化為冷氣。而在整個(gè)制冷系統(tǒng)中,都會(huì)經(jīng)過壓縮、冷凝、膨脹以及蒸發(fā)四個(gè)過程,并且形成一個(gè)循環(huán),這樣才能源源不斷地從空調(diào)中吹出冷氣。
壓縮機(jī)是整個(gè)冷循環(huán)系統(tǒng)的心臟,是動(dòng)力來源??照{(diào)器通電后,壓縮機(jī)開始工作,將制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的低壓蒸氣壓縮成高壓蒸氣,這個(gè)時(shí)候,整體的制冷劑蒸氣是屬于一個(gè)高溫狀態(tài),然后排入冷凝氣,通過風(fēng)扇機(jī)帶走制冷劑放出的熱量,使高壓制冷劑蒸氣液化凝結(jié)為高壓液體。
制冷劑的發(fā)展
最初的空調(diào)、電冰箱使用氨、氯甲烷之類的有毒氣體。這類氣體泄漏后會(huì)釀成重大事故。托馬斯·米基利在1928年發(fā)明了氯氟碳?xì)怏w(chlorofluorocarbon gas), 并將其命名為氟利昂。 這種制冷劑對(duì)人類安全得多,但是對(duì)大氣臭氧層有害。
氟利昂是杜邦公司CFC、HCFC或HFC類冷凍劑的商標(biāo),其中每一類冷凍劑名稱還包括一個(gè)數(shù)字,以表示其成分的分子組成(例如R-11, R-12, R-22, R-134)。
其中,在直接蒸發(fā)式適度冷卻產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用最廣的R-22 HCFC制冷劑將于2010年起停止用于新生產(chǎn)的設(shè)備中,并于2020年徹底停止使用。R-11和R-12在美國(guó)已經(jīng)停產(chǎn)。
作為替代品,一些對(duì)臭氧層無害的制冷劑已投入使用, 包括商品名為“Puron”的制冷劑R-410A。R290和R32新型的環(huán)保制冷劑也逐步走向市場(chǎng),R290分子中只含有碳和氫,不含有氯和氟,破壞臭氧潛能值(ODP)為零。
制冷劑的發(fā)展史?
第一個(gè)百年中所使用的冷媒是由在幾近典型的機(jī)器中對(duì)熟悉的液體創(chuàng)新努力使用來主宰 -" 不論是什么只要能用即可 " 。目標(biāo)是提供冷凍用途,以及后來的,持久性。幾乎所有早期的冷媒都是可燃的、有毒的或兼有二者,且有一些同時(shí)是有劇烈作用的。意外事件是常常發(fā)生的。就此觀之,丙烷當(dāng)時(shí)因此被當(dāng)成無味的安全冷媒出售。
第二代的冷媒是源自 1928 年為尋求較為安全的冷媒、能夠廣泛的被使用于家用冰箱而來的。 T.Midgley,Jr. 及他的同事 A.L.Henne 及 R.R.McNary 由物質(zhì)組成表及特性表中找尋適當(dāng)?shù)暮蜻x者,其特性必需是穩(wěn)定的,既沒有毒也不可燃,并且有著他們需要的沸點(diǎn)。
這個(gè)結(jié)果使得他們的注意力轉(zhuǎn)移至先前的尚未使用的有機(jī)氟化物,但是由于數(shù)據(jù)的不足迫使他們轉(zhuǎn)向其它的方法。 Midgley 轉(zhuǎn)向元素周期表中去尋求。他快速地舍棄那些揮發(fā)性不足的元素。他然后根據(jù)元素的低沸點(diǎn)的需求除去那些會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定及有毒的化合物及惰性氣體的元素。他剩下 8 種元素可以選擇:碳、氮、氧、硫、氫、氟、氯及 溴 。他們聚集在元素周期表相交的行與列上,氟是在接近中央的位置。
經(jīng)過他人反復(fù)的篩檢,使用較新的數(shù)據(jù)及技術(shù),都得到相同關(guān)于 Midgley 元素適合的結(jié)果。很有趣的,所有在 1928 年以前所使用的冷媒就是由這 8 種元素中的 7 種元素所組成 - 除了氟。
今天給各位分享制冷劑的發(fā)展的知識(shí)到此結(jié)束,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注創(chuàng)弗化工網(wǎng)!