Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Поиски альтернативных хладагентов



 Другие рефераты
Поиск структурно-химической информации в Internet Лексическая неполнота высказываний Лингвистика Показатели качества специальной одежды

Министерство образования Украины
                 Западный территориальный отдел образования
                           Лицей №32, секция химии
                             Малая академия наук



                                    [pic]



                                                  Работа ученика 10-А класса
                                                                   лицея №32
                                            Родионова Дмитрия Александровича


                                                               Руководители:
                                 учитель химии - Гасанова Ирина Владимировна
                             доцент кафедры теплофизики ОГАХ - Железный В.П.



                              г. Одесса, 1997 г
            До начала 1930-ых годов основными хладагентами, применявшимися
в холодильных системах, являлись аммиак, диоксид серы, метил хлорид и
диоксид углерода. Каждое из указанных рабочих тел обладало весьма
существенными технологическими и экологическими недостатками.
      Однако в конце 20-ых годов Томас Мидгрей открыл новое  фторуглеродное
семейство веществ, которое обладало практически оптимальными для
хладагентов свойствами. С этим открытием холодильная промышленность
получила возможность приступить к массовому выпуску разнообразной
холодильной техники. Кроме того, галоидопроизводные углеводороды стали
применяться для производства аэрозолей, пенополиуретанов, растворителей и
средств пожаротушения.
      К началу 70-ых годов мировой рынок хлорфторуглеродов (ХФУ) принял
огромные размеры. Поэтому, естественно, возник вопрос о конечной судьбе
этих соединений, попадающих в большом количестве в атмосферу. Проводимые в
это время исследования показали, что некоторых ХФУ необычайно долговечны в
силу своей химической стабильности. Они могут существовать в атмосфере, не
разрушаясь в течение длительного времени. Однако под действием излучения
происходит их постепенное разложение с выделением атомов хлора, которые
вступает во взаимодействие с озоном, уменьшая тем самым его количество в
стратосфере.
      Как известно, стратосферный озон поглощает большую часть
ультрафиолетовой радиации Солнца. Поэтому разрушение озонового слоя
увеличивает уровень ультрафиолетовой радиации, попадающей на Землю, что
приводит к возрастанию числа раковых заболеваний у людей и животных, гибели
растений, сокращению биологических ресурсов океанов. Т.е. уменьшение
концентрации озона в стратосфере является глобальной экологической
опасностью для существования биологической формы жизни на Земле.
      Впервые в международном масштабе проблема регулирования производства и
потребления озоноразрушающих ХФУ была поднята Венской Конвенцией по защите
озонового слоя в 1985 г.  Важным дальнейшим шагом в решении этой проблемы
стало подписание Монреальского протокола в 1987 г., согласно которому по
уровню влияния на озоновый слой Земли галоидопроизводные углеводороды были
разделены на 3 группы:
     1. ХФУ - хлорфторуглероды, которые обладают высоким потенциалом
        разрушения озонового слоя (Ozon Depleting Potention - ODP). Иногда
        используется термин «потенциал истощения озона». Хладагенты этой
        группы R11, R12, R113, R500, R502, R503 имеют ODP>0,05.
        Озоноразрушающая способность R11 была принята за единицу - OPD=1.
     2. ГХФУ - гидрофторхлоруглероды, в молекулах которых содержится
        водород. Для этих веществ характерно меньшее время существования в
        атмосфере по сравнению с ХФУ и, как следствие, они оказывают меньшее
        влияние на разрушение озонового слоя ODP<0,55. Некоторые
        многокомпонентные рабочие тела, предлагаемые в качестве альтернативы
        ХФУ, содержат в своем составе ГХФУ, например, R22.
     3. ГФУ - гидрофторуглероды. Эти вещества не содержат хлора, а состоят
        из атомов углерода, водорода и фтора. Они не разрушают озоновый слой
        (ODP=0) и имеют короткий период жизни в атмосфере. ГФУ считаются
        долгосрочной альтернативой ХФУ в холодильных системах. Примерами
        таких хладагентов являются R134a, R125, R152a и др.
      Несмотря на принятые мировым сообществом меры, проблема, вызванная
эмиссией хладагентов в атмосферу, продолжала обостряться, и в ноябре 1992
г. в Копенгагене на очередной встрече стран-участниц Монреальского
протокола была принята более жесткая редакция этого документа. Более того,
на совещании подчёркивалось, что альтернативные (с точки зрения влияния на
озоновый слой Земли) хладагенты должны обладать незначительным влиянием и
на парниковый эффект, а само холодильное оборудование должно быть более
эффективным, чем существующее. Тем самым проблема перевода холодильного
оборудования на альтернативные хладагенты приобрела принципиально новые
оттенки.
      Проблема разрушения озонового слоя Земли поставила перед учёными и
промышленностью сложную задачу замены озоноактивных холодильных агентов на
альтернативные. Проблема замены озоноактивных холодильных агентов на
альтернативные оказалась более сложной и многоплановой, чем это могло
показаться в 1987г. Она включает в себя:
      n изучение воздействия хладагентов на озоновый слой, влияние
        хладагента не парниковый эффект;
      n исследование токсичности и горючести;
      n изучение теплофизических свойств и термодинамической эффективности
        новых рабочих тел;
      n оценку теплообменных характеристик;
      n рассмотрение вопросов, связанных с совместимостью хладагентов с
        конструкционными материалами и растворимостью их в холодильных
        маслах;
      n проектирование нового холодильного оборудования;
      n разработку экономически выгодных технологий синтеза озонобезопасных
        хладагентов и освоение мощностей для их производства.
      Среди мер, принимаемых мировым сообществом, направленных на
регулирование производства и потребления озоноразрушающих веществ, главным
является требование полного отказа к 2000-му году от использования ХФУ во
всех видах холодильного оборудования. Необходимость замены этих веществ,
нашедших широкое применение в качестве теплоносителей, растворителей,
рабочих тел холодильных установок, явилась причиной поиска альтернативных
хладагентов, близких к ХФУ по своим физико-химическим свойствам.
      Проведение оценки эффективности использования новых рабочих тел в
существующем и разрабатываемом холодильном оборудовании, а также освоение
новых технологий с использованием озонобезопасных хладагентов возможно на
основе информации о термодинамических свойствах этих веществ, наиболее
надёжным средством получения которой остаётся эксперимент.
      Критерием оптимизации по энергетическим и экономическим факторам
может служить TEWI (общий  эквивалент теплового воздействия), методика
расчёта которого широко используется при определении оптимального состава
многокомпонентного рабочего тела.
      В реальной холодильной установке рабочим телом является
маслохладоновый раствор, свойства которого значительно отличаются от
свойств чистых хладагентов.
      В настоящее время предметом пристального внимания являются работы,
посвященные изучению свойств масло-аммиачных растворов.
      Аммиак практически не растворяется в масле. Поэтому оно загрязняет
коммуникационные трубопроводы и соединения, осаждается на поверхности
конденсатора и труб охлаждения, уменьшая теплопередачу.
      При температурах нагнетания свыше 140( возможно нарушение смазки
компрессора в результате образования толстого слоя нагара на клапанах.
Смесь из свободного водорода, аммиака и воздуха может вызвать вспышку масла
и взрыв.
      Известно, что фирмой Sulrer Escher Wyss было синтезировано масло,
растворимое в аммиаке. Растворимость масла в аммиаке исключает образование
на теплообменных поверхностях плёнки, что повышает коэффициент теплоотдачи
до (=9100 Вт/м2*К (при нерастворимом масле (=2700 Вт/м2*К).
      Наиболее часто в качестве растворимого в аммиаке масла предлагаются
синтетические масла типа ПАГ (полиоксиалкиленгликоль) (см. патент США
5037570). ПАГ растворимы в аммиаке при низких температурах, обладают
хорошей вязкостно-температурной зависимостью. Однако их характерными
недостатками являются сравнительно высокая критическая температура
расслоения маслохладонового раствора, а также недостаточная противоизносные
свойства и термоокислительная стабильность.
      Сотрудниками Одесской Государственной Академии Холода и Института
биологической химии и нефтехимии Украины предложено новое синтетическое
соединение, которое может быть использовано в качестве растворимого в R717
холодильного масла - ХМРА-1.
      Данное масло обладает в 1,85 раза более высокой термоокислительной
стабильностью и в 1,9 раза более высокими противоизносными свойствами по
сравнению с маслами на основе ПАГ. Кроме того, оно частично растворяется в
минеральных нефтяных маслах, что упрощает решение отдельных
эксплуатационных проблем. Основные теплофизические свойства масла ХМРА-1
приведены в таблице 1.1.

                 Таблица 1.1
|T, K      |P, Па     |(, кг/м3  |(, Па*с   |Ср,       |
|          |          |          |          |кДж/кг*К  |
|250       |5,6       |1095,2    |4305,00   |1,712     |
|260       |11,9      |1087,8    |1059,00   |1,724     |
|270       |24,1      |1080,4    |343,200   |1,772     |
|280       |46,4      |1073,0    |137,700   |1,803     |
|290       |85,4      |1065,6    |65,350    |1,833     |
|300       |150,9     |1058,2    |35,410    |1,863     |
|310       |256,9     |1050,9    |21,320    |1,873     |
|320       |423,3     |1043,5    |19,980    |1,923     |
|330       |676,4     |1036,1    |9,817     |1,954     |
|340       |1051,5    |1028,7    |7,287     |1,984     |
|350       |1093,9    |1021,3    |5,666     |2,015     |



      Аммиак получил маркировку хладагент R717. Рассмотрим особенности
строения и свойств аммиака.
      В образова
12
скачать работу


 Другие рефераты
Концепция Фрейда
Общие сведения о Канаде 1990-2001гг
Буркина-Фасо
Русская философия рубежа 19-20 в.


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ