浅谈氨在制冷系统中的应用前景

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浅谈氨在制冷系统中的应用前景

作者：王欣茹

来源：《中国科技博览》2018年第08期

[摘 要]本文阐述了常用制冷剂氟利昂被发现会产生温室效应，对臭氧层有破坏，而氨制冷剂是天然制冷剂，具有优良的制冷性能。介绍了氨制冷剂使用时的安全问题及其充注量，电子膨胀阀在降低氨充注量中起到了一定的作用。氨制冷剂的应用前景很大一部分在于其在螺杆压缩机中的应用，本文总结了螺杆式压缩机氨制冷之前的局限性、如今的新突破以及氨在螺杆式压缩机中的应用。

[关键词]氟利昂；氨；安全；电子膨胀阀；螺杆式压缩机

中图分类号：S744 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）08-0075-01

20世纪30年代，氟利昂类制冷剂出现，其具有无毒、无味、无燃烧性、无爆炸性、腐蚀性小、热稳定性好等优点，逐步成为一种较理想的、广泛使用的制冷剂，大大的推动了制冷技术的发展。然而在20世纪80年代，CFCs（chloroflourocar bons）类和HCFCs

（hydrochloroflourcarbons）类氟利昂均被发现对臭氧层有着不同程度的破坏作用，会导致臭氧层出现“空洞”。所以，1987年联合国外长会议通过了“关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书”，明确提出把9种氟利昂列为受控物质，并规定了分阶段减少消费、限制生产、直至完全停止的时间表。而氨（R717）是一种对环境友善的自然工质，其臭氧衰减指数ODP（Ozone Depletion Potential）=0，温室指数GWP（Global warming Potential）=0。具有较好的热力性质和热物理性质。它在常温和普通低温范围内压力适中，单位容积制冷量大，粘度小，流动阻力小，密度小，传热性能好，是我国工业制冷中广泛采用的优良工质[1]。 1 氨制冷剂的性质

氨与水能够以任意比例互溶，形成氨水溶液，在普通低温下，水分也不会从溶液中析出而结冰。氨系统内水的质量分数不得超过0.2%，这是因为水分的存在会加剧对锌、铜、青铜及其他铜合金的腐蚀。而且，在形成氨水溶液的过程中要放出大量的热，从而使氨水溶液的蒸发温度要比纯氨的蒸发温度高，使制冷量减小。氨在矿物润滑油中溶解度很小（溶解度不超过1%）。

氨的主要缺点是具有较大的毒性，且易燃、易爆。氨蒸汽无色，但具有强烈的刺激性臭味。为了设备运行安全，氨系统的充注量不能超过限制，且氨制冷系统中必须设空气分离器，及时排除系统内的空气或不凝性气体。

氨的价格低廉，又易获得，目前广泛应用于蒸发温度在-65℃以上的大型或中型单级、双级活塞式制冷系统中。氨溶液中含有水分时会腐蚀锌、铜、青铜及其他铜合金（除磷青铜