制冷剂生产工艺技术(ppt 34页)
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武汉理工大学 轮机工程系
2．温室效应源自温室气体
不是每种气体都强烈吸收地面长波辐射。地球大气中起温室作用的气 体称为温室气体，主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂 以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有波长的长波辐射，其中只有 一个很窄的长波辐射区段吸收很少，因此称为“窗区”。地球正是通过 这个窗区把从太阳获得的热量中的70％又以长波辐射形式返还宇宙空间 ，以维持地面温度不变。温室效应正是因为人类活动增加了温室气体的 数量和品种，而使这70％的数值下降，留下的余热使全球变暖的。
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人类诞生几百万年以来，一直和自然界相安无事。因为人类的活动 能力，也就是破坏自然界的能力很弱，最多只能引起局地小气候的 改变。
但是工业革命以来就不一样了。因为工业化意味着大量燃烧煤和石 油，意味着向地球大气排放巨量的废气。1.其中二氧化碳气体会造 成大气温室效应，使全球变暖，极冰融化，海平面上升；2.二氧化 硫和氮氧化合物可以形成酸雨；3.氯氟烃气体能破坏高交臭氧腰， 造成南极臭氧洞。4.此外，工业化排放的污染气体也使人类聚居的 城市成了浓度特高的大气污染岛……人类在发展经济，改善生活质 量的同时，无形中闯下了弥天大祸。这些弥天大祸看起来是“天灾
”，却不折不扣是人类自己造成的“人祸”。这也就是地球大气对 人类进行的可怕的报复。大自然是决不会因人类的无知而原谅人类 的。
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1．什么叫温室效应：
全球的地面平均温度约为15℃。如果没有大气，地球的地面平均温度应 为－18℃。这33℃大体就是因为地球有大气，像一条被子一样，造成大 气温室效应之故。 世界上，宇宙中任何物体都辐射电磁波，物体温度越 高，辐射的电磁波波长越短。太阳表面温度约6000℃，它发射的电磁波 长很短，称为太阳短波辐射(其中包括从红到紫色的可见光)。地面在接 受太阳短波辐射而增温的同时，也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却。地 球发射的电磁波长因为温度较低而较长，称为地面长波辐射。
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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。
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２.氟利昂－12（代号：Ｒ12）
Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷。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℃，在 常温下冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准 制冷量约为288kcal/ｍ3。
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３.氟利昂－22（代号：Ｒ２２）
Ｒ22也是烷烃的卤代物，学名二氟一氯甲烷，标准蒸发温度约为－41℃ ，凝固温度约为－160℃，在常温下冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷 量约为454kcal/ｍ3。
Ｒ22的许多性质与Ｒ12相似，但化学稳定性不如Ｒ12，毒性也比Ｒ12稍 大。但是，Ｒ22的单位容积制冷量却比Ｒ12大的多，接近于氨。当要求－ 40～－70℃的低温时，利用Ｒ22比Ｒ12适宜，故目前Ｒ22被广泛应用于－ 40～－60℃的双级压缩或空调制冷系统中。
．8米这一点点。甲烷是1．7克／米3，相应是1．4厘米厚。臭氧浓度是 400×10-9，换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310x10-9，仅为2．5毫 米。氟里昂有许多种，但大气中含量最多的氟利昂12也只有400×10-12 ，换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体含量之少。也正
因为如此，所以人为释放如不加限制，便很容易引起全球迅速变暖。
氟利昂所含的氟原子的个数愈多，对人体愈无害，对金 属的腐蚀性愈小，氟利昂用"R"和后面的数字表示，如 氟利昂11即R11。
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为保护环境，国际公约强制规定：目前制冷空调业大量使 用的制冷剂氟利昂（R22）将全面禁用。发达国家必须在 2030年前全面禁用，发展中国家也不迟于2040年，世界各 国的制冷空调巨子都在抓紧研发寻找对臭氧层无破坏的新 冷媒，而国内空调企业也已开始试产新冷媒空调。
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，而应采用丁晴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。
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二、制冷剂的一般分类
根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低， 一般分为三大类：
１.低压高温制冷剂 冷凝压力Pk≤２～３Kg/cm2（绝对），T0 >０℃ 如Ｒ11（CFCl3），其T0＝23.7℃。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制
冷压缩机中。通常３０℃时，Pk≤3.06Kg/cm2 。 ２.中压中温制冷剂 冷凝压力Pk< 20Kg/cm2（绝对），０℃< T0 >-60℃。 如Ｒ717、Ｒ12、Ｒ22等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的
二氧化碳等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强，但它们在大气 中的数量却极少。如果把压力为一个大气压，温度为0℃的大气状态称为 标准状态，那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态，它的厚度是 8000米。目前大气中二氧化碳的含量为355克／米3，即百万分之三百五 十五。把它换算到标准状态，将是2．8米厚。在8000米厚的大气中就占2
活塞式制冷压缩机中。 ３.高压低温制冷 冷凝压力Pk≥20Kg/cm2（绝对），T0≤－70℃。 如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂
适用于复迭式制冷装置的低温部分或－７０℃以下的低温装置中。
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三、常用制冷剂的特性
目前使用的制冷剂已达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：
4.四氟乙烷（代号：Ｒ134a）
Ｒ134a不含氯原子，标准蒸发温度约为－26.5℃，凝固温度约为－160℃ ，在常温下冷凝压力0.771Mpa。
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由于对臭氧层有破坏作用，《蒙特利尔议定书》规定禁用惯用的CFC 和HCFC类物质. 以制冷剂CFC-12为例，发达国家已于1995年底禁止生产 和使用.
据了解，在家用制冷空调行业，目前普遍使用的制冷剂是 属于HCFC的R22，这种制冷剂的大量使用破坏了高空臭氧 层，从而导致全球变暖。相比之下，环保型的新冷媒 R410a，对臭氧层的破环率为零，制冷、制热效率高，能 使空调器能效比升高约10％，被国际制冷界认为是目前家 用空调的最佳冷媒。
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氟利昂是有目前制冷装置的制冷剂，是一种含氟的对环 境有害的物质，它破坏臭氧层，造成了臭氧层的消减。 事实上这种观点并不完全对。因为破坏臭氧层的的确属 于氟利昂，但并不是所有的氟利昂都破坏臭氧层。
什么是氟利昂呢？氟利昂是烷烃的卤代物，是由氟、氯 和溴原子代替烷烃中全部或部分氢原子而形成的新的化 合物的统称，这些新的化合物的性能是由其中所含氟、 氯、溴所决定的，且随氟、氯、溴原子的个数而变化。
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一、对制冷剂性质的要求
１.临界温度要高，凝固温度要低。这是对制冷剂性质的基本要求。临界温度高，便于用一 般的冷却水或空气进行冷凝；凝固温度低，以免其在蒸发温度下凝固，便于满足较低温度的制 冷要求。
２.在大气压力下的蒸发温度要低。这是低温制冷的一个必要条件。 ３.压力要适中。蒸发压力最好与大气压相近并稍高于大气压力，以防空气渗入制冷系统中 ，从而降低制冷能力。冷凝压力不宜过高（一般≯12～15绝对大气压），以减少制冷设备承受 的压力，以免压缩功耗过大并可降低高压系统渗漏的可能性。 ４.单位容积制冷量ｑv要大。这样在制冷量一定时，可以减少制冷剂的循环量，缩小压缩机 的尺寸。 ５.导热系数要高，粘度和密度要小。以提高各换热器的传热系数，降低其在系统中的流动 阻力损失。 ６.绝热指数ｋ要小。由绝热过程中参数间关系式可知，在初温和压缩比相同的情况下， K↑→T2↑。可见，ｋ小可降低排气温度。 ７ .具有化学稳定性。不燃烧、不爆炸、高温下不分解、对金属不腐蚀、与润滑油不起化学 反应、对人身健康无损无害。 ８.价格便宜，易于购得。且应具有一定的吸水性，以免当制冷系统中渗进极少量的水分时 ，产生“冰塞”而影响正常运行。
短波辐射和长波辐射在经过地球大气时遭遇是不同的：大气对太阳短波 辐射几乎是透明的，却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐 射的同时，它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气温度比地面 更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。
地面接受到逆辐射后就会升温，或者说大气对地面起到了保温作用。这 就是大气温室效应的原理。 地球大气的这种保温作用，很类似于种植花 卉的暖房顶上的玻璃(因此温室效应也称暖房效应或花房效应)。因为玻 璃也有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。
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。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。
目前的替代路线主要有：以美国、日本为代表的HFC-134a，以德国为代 表的碳氢化合物和一些过渡性的混合制冷剂等. HFC-134a已进入商业化 生产和实用阶段，但必须使用专用润滑油和压缩机，生产线也需改造， 且温室效应还较高.
从长远看来尚不理想. 碳氢化合物天然存在，环境性能好，能效较高， 在德国的使用呼声较高，但其可燃易爆性始终是推广使用中必须解决的 问题，且异丁烷也需使用专用压缩机. 混合制冷剂有多种，如杜邦公司 开发的过渡性替代物MP系列三元混合物和清华大学开发的THR01等. 这些 混合制冷剂具有热工性能好，与CFC12及其矿物油兼容、设备基本不用改 动等优点，所以可以作为直接灌注式的替代物. 但其中含HCFC，将来也 在禁用之列.
第三种解释，美国科学家莫里纳（Molina） 和罗兰德（Rowland） 提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶， 最典型源自文库是氟氯碳化合物（CFCs，俗称氟里昂）和含溴化合物哈龙（ Halons）。
越来越多的科学证据否定了前两种观点，而证实氯和溴在平流层通过 催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。
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℃时也决不可能超过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。
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南极臭氧洞一经发现，立即引起了科学界及整个国际社会的高度重视 。科学家需要对这一问题的许多现象和特征进行探索，最初对南极臭 氧洞的出现有过三种不同的解释:
第一种解释认为，南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空 气传输到达平流层，稀释了平流层臭氧的浓度；
第二种解释认为，南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧 化物的结果；
2．温室效应源自温室气体
不是每种气体都强烈吸收地面长波辐射。地球大气中起温室作用的气 体称为温室气体，主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂 以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有波长的长波辐射，其中只有 一个很窄的长波辐射区段吸收很少，因此称为“窗区”。地球正是通过 这个窗区把从太阳获得的热量中的70％又以长波辐射形式返还宇宙空间 ，以维持地面温度不变。温室效应正是因为人类活动增加了温室气体的 数量和品种，而使这70％的数值下降，留下的余热使全球变暖的。
武汉理工大学 轮机工程系
人类诞生几百万年以来，一直和自然界相安无事。因为人类的活动 能力，也就是破坏自然界的能力很弱，最多只能引起局地小气候的 改变。
但是工业革命以来就不一样了。因为工业化意味着大量燃烧煤和石 油，意味着向地球大气排放巨量的废气。1.其中二氧化碳气体会造 成大气温室效应，使全球变暖，极冰融化，海平面上升；2.二氧化 硫和氮氧化合物可以形成酸雨；3.氯氟烃气体能破坏高交臭氧腰， 造成南极臭氧洞。4.此外，工业化排放的污染气体也使人类聚居的 城市成了浓度特高的大气污染岛……人类在发展经济，改善生活质 量的同时，无形中闯下了弥天大祸。这些弥天大祸看起来是“天灾
”，却不折不扣是人类自己造成的“人祸”。这也就是地球大气对 人类进行的可怕的报复。大自然是决不会因人类的无知而原谅人类 的。
武汉理工大学 轮机工程系
1．什么叫温室效应：
全球的地面平均温度约为15℃。如果没有大气，地球的地面平均温度应 为－18℃。这33℃大体就是因为地球有大气，像一条被子一样，造成大 气温室效应之故。 世界上，宇宙中任何物体都辐射电磁波，物体温度越 高，辐射的电磁波波长越短。太阳表面温度约6000℃，它发射的电磁波 长很短，称为太阳短波辐射(其中包括从红到紫色的可见光)。地面在接 受太阳短波辐射而增温的同时，也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却。地 球发射的电磁波长因为温度较低而较长，称为地面长波辐射。
武汉理工大学 轮机工程系
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。
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２.氟利昂－12（代号：Ｒ12）
Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷。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℃，在 常温下冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准 制冷量约为288kcal/ｍ3。
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３.氟利昂－22（代号：Ｒ２２）
Ｒ22也是烷烃的卤代物，学名二氟一氯甲烷，标准蒸发温度约为－41℃ ，凝固温度约为－160℃，在常温下冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷 量约为454kcal/ｍ3。
Ｒ22的许多性质与Ｒ12相似，但化学稳定性不如Ｒ12，毒性也比Ｒ12稍 大。但是，Ｒ22的单位容积制冷量却比Ｒ12大的多，接近于氨。当要求－ 40～－70℃的低温时，利用Ｒ22比Ｒ12适宜，故目前Ｒ22被广泛应用于－ 40～－60℃的双级压缩或空调制冷系统中。
．8米这一点点。甲烷是1．7克／米3，相应是1．4厘米厚。臭氧浓度是 400×10-9，换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310x10-9，仅为2．5毫 米。氟里昂有许多种，但大气中含量最多的氟利昂12也只有400×10-12 ，换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体含量之少。也正
因为如此，所以人为释放如不加限制，便很容易引起全球迅速变暖。
氟利昂所含的氟原子的个数愈多，对人体愈无害，对金 属的腐蚀性愈小，氟利昂用"R"和后面的数字表示，如 氟利昂11即R11。
武汉理工大学 轮机工程系
为保护环境，国际公约强制规定：目前制冷空调业大量使 用的制冷剂氟利昂（R22）将全面禁用。发达国家必须在 2030年前全面禁用，发展中国家也不迟于2040年，世界各 国的制冷空调巨子都在抓紧研发寻找对臭氧层无破坏的新 冷媒，而国内空调企业也已开始试产新冷媒空调。
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，而应采用丁晴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。
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二、制冷剂的一般分类
根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低， 一般分为三大类：
１.低压高温制冷剂 冷凝压力Pk≤２～３Kg/cm2（绝对），T0 >０℃ 如Ｒ11（CFCl3），其T0＝23.7℃。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制
冷压缩机中。通常３０℃时，Pk≤3.06Kg/cm2 。 ２.中压中温制冷剂 冷凝压力Pk< 20Kg/cm2（绝对），０℃< T0 >-60℃。 如Ｒ717、Ｒ12、Ｒ22等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的
二氧化碳等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强，但它们在大气 中的数量却极少。如果把压力为一个大气压，温度为0℃的大气状态称为 标准状态，那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态，它的厚度是 8000米。目前大气中二氧化碳的含量为355克／米3，即百万分之三百五 十五。把它换算到标准状态，将是2．8米厚。在8000米厚的大气中就占2
活塞式制冷压缩机中。 ３.高压低温制冷 冷凝压力Pk≥20Kg/cm2（绝对），T0≤－70℃。 如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂
适用于复迭式制冷装置的低温部分或－７０℃以下的低温装置中。
武汉理工大学 轮机工程系
三、常用制冷剂的特性
目前使用的制冷剂已达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：
4.四氟乙烷（代号：Ｒ134a）
Ｒ134a不含氯原子，标准蒸发温度约为－26.5℃，凝固温度约为－160℃ ，在常温下冷凝压力0.771Mpa。
武汉理工大学 轮机工程系
由于对臭氧层有破坏作用，《蒙特利尔议定书》规定禁用惯用的CFC 和HCFC类物质. 以制冷剂CFC-12为例，发达国家已于1995年底禁止生产 和使用.
据了解，在家用制冷空调行业，目前普遍使用的制冷剂是 属于HCFC的R22，这种制冷剂的大量使用破坏了高空臭氧 层，从而导致全球变暖。相比之下，环保型的新冷媒 R410a，对臭氧层的破环率为零，制冷、制热效率高，能 使空调器能效比升高约10％，被国际制冷界认为是目前家 用空调的最佳冷媒。
武汉理工大学 轮机工程系
氟利昂是有目前制冷装置的制冷剂，是一种含氟的对环 境有害的物质，它破坏臭氧层，造成了臭氧层的消减。 事实上这种观点并不完全对。因为破坏臭氧层的的确属 于氟利昂，但并不是所有的氟利昂都破坏臭氧层。
什么是氟利昂呢？氟利昂是烷烃的卤代物，是由氟、氯 和溴原子代替烷烃中全部或部分氢原子而形成的新的化 合物的统称，这些新的化合物的性能是由其中所含氟、 氯、溴所决定的，且随氟、氯、溴原子的个数而变化。
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一、对制冷剂性质的要求
１.临界温度要高，凝固温度要低。这是对制冷剂性质的基本要求。临界温度高，便于用一 般的冷却水或空气进行冷凝；凝固温度低，以免其在蒸发温度下凝固，便于满足较低温度的制 冷要求。
２.在大气压力下的蒸发温度要低。这是低温制冷的一个必要条件。 ３.压力要适中。蒸发压力最好与大气压相近并稍高于大气压力，以防空气渗入制冷系统中 ，从而降低制冷能力。冷凝压力不宜过高（一般≯12～15绝对大气压），以减少制冷设备承受 的压力，以免压缩功耗过大并可降低高压系统渗漏的可能性。 ４.单位容积制冷量ｑv要大。这样在制冷量一定时，可以减少制冷剂的循环量，缩小压缩机 的尺寸。 ５.导热系数要高，粘度和密度要小。以提高各换热器的传热系数，降低其在系统中的流动 阻力损失。 ６.绝热指数ｋ要小。由绝热过程中参数间关系式可知，在初温和压缩比相同的情况下， K↑→T2↑。可见，ｋ小可降低排气温度。 ７ .具有化学稳定性。不燃烧、不爆炸、高温下不分解、对金属不腐蚀、与润滑油不起化学 反应、对人身健康无损无害。 ８.价格便宜，易于购得。且应具有一定的吸水性，以免当制冷系统中渗进极少量的水分时 ，产生“冰塞”而影响正常运行。
短波辐射和长波辐射在经过地球大气时遭遇是不同的：大气对太阳短波 辐射几乎是透明的，却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐 射的同时，它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气温度比地面 更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。
地面接受到逆辐射后就会升温，或者说大气对地面起到了保温作用。这 就是大气温室效应的原理。 地球大气的这种保温作用，很类似于种植花 卉的暖房顶上的玻璃(因此温室效应也称暖房效应或花房效应)。因为玻 璃也有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。
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。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。
目前的替代路线主要有：以美国、日本为代表的HFC-134a，以德国为代 表的碳氢化合物和一些过渡性的混合制冷剂等. HFC-134a已进入商业化 生产和实用阶段，但必须使用专用润滑油和压缩机，生产线也需改造， 且温室效应还较高.
从长远看来尚不理想. 碳氢化合物天然存在，环境性能好，能效较高， 在德国的使用呼声较高，但其可燃易爆性始终是推广使用中必须解决的 问题，且异丁烷也需使用专用压缩机. 混合制冷剂有多种，如杜邦公司 开发的过渡性替代物MP系列三元混合物和清华大学开发的THR01等. 这些 混合制冷剂具有热工性能好，与CFC12及其矿物油兼容、设备基本不用改 动等优点，所以可以作为直接灌注式的替代物. 但其中含HCFC，将来也 在禁用之列.
第三种解释，美国科学家莫里纳（Molina） 和罗兰德（Rowland） 提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶， 最典型源自文库是氟氯碳化合物（CFCs，俗称氟里昂）和含溴化合物哈龙（ Halons）。
越来越多的科学证据否定了前两种观点，而证实氯和溴在平流层通过 催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。
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℃时也决不可能超过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。
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南极臭氧洞一经发现，立即引起了科学界及整个国际社会的高度重视 。科学家需要对这一问题的许多现象和特征进行探索，最初对南极臭 氧洞的出现有过三种不同的解释:
第一种解释认为，南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空 气传输到达平流层，稀释了平流层臭氧的浓度；
第二种解释认为，南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧 化物的结果；