【摘要】制冷剂，又叫冷媒或雪种，是人类运用于环境降温的一种常见物质，经过紧缩、冷凝、节省降压、蒸发吸热然后完成制冷的循环过程。在工业运用中，因为用量大，运用中需求循环运用，所以咱们常见的制冷剂有液氨、液氮、氟利昂等能够在一个体系中循环运用的液态制冷剂，像一般的干冰、NH4CL、NANO3等固态制冷剂则用于特殊的场合，因为其运用后需求经过特殊的办法才能完成收回运用，所以在工业运用中一般仍是运用容易完成循环运用。本文主要是针对工业用制冷剂进行论述。
【关键词】制冷剂；工业；液态；固态
1制冷剂的开展历史
古代人们现已有了低温可长期保存食物的知道，在那个年代人们一般选用水或许取冰来完成降温或保存食物等，但受地域的限制比较大，在炎热的夏日仍是只要削减室外的活动，在阴凉处歇息避暑。
直到19世纪中叶，跟着工业技能的开展，呈现了机械制冷。雅各布·帕金斯在1834年缔造了首台用于制冷的机器，它选用了乙醚作为制冷剂，是一种蒸汽紧缩体系。1926年，托马斯·米奇尼开发了首台CFC（氯氟碳）制冷机，运用了R12制冷剂，该机型在1931年开端用于工业和商业出产并很快进入到民用中。20世纪30年代，一系列卤代烃制冷剂相继呈现，杜邦公司将其命名为氟利昂（FREIN）。这些物质功能优良、无毒、不燃，能习惯不同的温度需求。60年代后呈现了非共沸制冷，在这之间氟利昂制冷剂也得到了广泛的开展。1990年代，全球变暖对地球生命构成了新的威胁。尽管全球变暖的要素很多，但因为空调和工业制冷耗能巨大，且许多制冷剂自身就是温室气体，制冷剂又被列入了讨论规模。尽管ASHRAE标准34把许多物质分类为制冷剂，但只要少部分是用于工业和商业空调。
2制冷剂的开展现状
跟着工业产业的快速开展，制冷技能成为其开展中不可短少的一部分，在前期的工业级运用中，氟利昂R11、R12等制冷剂被广泛地选用。现在，在制冷剂的运用中，已运用过的制冷剂也达70、80种，并正在不断的开发增多，但用于工业和商用空调的制冷剂仅十多种，而如今被广泛运用的也只要以下几种：
2.1氨，作为无机化合物中的杰出代表，是现在大型工业运用中运用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨有很好的吸水性，即便在低温下水也不会从氨液中分出而冻住，所以氨体系中不会发生冰堵现象。氨对钢铁也不起腐蚀效果，在氨液中含有水分子后，对铜有腐蚀效果，且使蒸发温度稍有进步。因此，氨制冷体系中不能运用铜及铜合金材料，且规则氨体系中含水量不该超越0.2%。
2.2二氟一氯甲烷，因为人们对R11、R12对环境污染和臭氧层损坏等问题的知道，科学界又发现了R22对臭氧层损坏力小的多地制冷剂，但其依然存在对温室效应升高的影响，只能用来替代R11和R12等制冷剂，主推其作为长久的制冷开展用制冷剂仍是存在坏处，所以在发达国家也逐渐制止运用，但根据《蒙特利尔协定书》该种制冷将在2020年全面停用。
2.3环保型制冷剂
（1）第一代环保制冷剂（氟利昂R134A），其组成元素中只要氢、氟和碳等元素，不含有氯元素，所以不会对臭氧层构成损坏，是当时绝大多数国家认可的环保型制冷剂，也是现在世界规模内运用最为广泛的中低温制冷剂之一。
（2）第二代环保制冷剂（氟利昂R410A），是一种由R32和R125组成的新式环保、高效节能的准共沸混合型制冷剂，其主要由氢、氟和碳元素等组成（表明为hfc），具有无色、无味、无毒、安稳的优越功能；且因为其不含有氯元素，所以不会对臭氧层构成损坏，在欧美及日本等国家现已得到遍及运用，在我国工业运用中还运用较少。
（3）第三代环保制冷剂（氟利昂R421a）作为最新开发的环保制冷剂，与R417A和R420A并称为第三代环保制冷剂，与第一代、第二代制冷剂相比较，其真正的能够完成百分百无“氟”不会构成温室效应。
3制冷的开展趋势
归纳以上叙述，咱们不难发现，如今用于工业制冷的干流制冷剂均是在考虑安全性高、无污染、对臭氧层无损坏、能继续推进世界环境卫生成可继续开展的方向进行推广。
从制冷剂自身来说，氨是一种除安全性以外其他均能满意最抱负指标的制冷剂，解决其安全问题，其应该是制冷剂中运用最为抱负的冷媒，现现在各国也在研讨在氨中添加CO2构成复叠体系来减小氨的爆炸危险性，但该课题现在还没有运用于工业。
运用氨的企业仍是应该在氨体系的自身来控制安全性：
首先，关于氨体系来说一般的新装置体系的安全等级仍是比较高的，只要运用年久的氨体系，没有得到正常的保护保养，构成老化后才会呈现严峻的氨泄漏，所以氨体系的用户应每年定期对体系中的设备设备进行修护保养，防止设备设备老化，消除泄漏的潜在性。
其次，关于氨这种强穿透力的气体，应该保证体系中的阀门的密封性、法兰密封等质量，尤其是新装置的体系不能为了节约经费而下降管阀件的质量，选用一些不入流的产品，抱着用几年就替换这些阀门的投机思想所做出来的工程自身就存在很大的安全隐患，所以新建、扩建的氨制冷体系中所运用的产品应采购知名品牌的产品，且在装置前应严厉依照工业装置标准进行压力强度试验和泄漏性试验等，并构成文件材料归档保存，便于日后的体系维修中能够溯源。
最后，跟着新工艺、新设备的不断开发，应尽或许在选择运用成功的产品，近年来跟着安全监控设备的成功运用，可燃气体报警器、主动喷淋体系和联动控制体系等先进的技能应充沛运用于氨制冷体系中，即早发现并解决，将安全隐患消除在萌芽阶段。
关于氟利昂体系来说，其自身的安全性比较高，冷库建造主要是对臭氧层和温室功率的影响很大，所以新开发的环保型制冷剂应尽或许地制造收支如R421a这类GWP为0、ODP近似为0的新式环保制冷，但要运用于工业还必需得考虑其出产获得本钱，下降其制构本钱将是放在其与氨制冷体系比较的最主要指标，完成经济性的可继续开展产物，从根本上消除制冷体系存在的安全隐患。
4制冷新技能—磁制冷
近年来，科学界开端新起运用一种叫磁制冷的技能来替代紧缩制冷原理，磁制冷技能的原理是磁热效应，就是固体磁性材料在外加磁场发生改变时温度随之改变的效应，例如铁磁性材料进入磁场时温度升高，离开磁场时温度下降，这种磁场导致的温度改变与磁性材料的原子晶格结构改变有关，而经过导热液体将磁性材料发生的低温传导出去，就能完成制冷，其对臭氧层等都没有影响，是一种抱负的制冷技能。
一起，来自加拿大和保加利亚的研讨人员发现在对一种钬锰氧化物的晶体在恒定的磁场中进行旋转时能够发生巨大的磁热效应，而无需像标准磁热效应那样让磁性材料反复进出磁场；运用这种旋转式能够大大削减制冷剂的能耗，而且为更简便、高效的磁制冷体系开启了运用之门，让磁制冷技能在未来能够成功运用于家居等更近了一步。
5定论
未来制冷剂的运用趋势就是要坚持以生态环境的可继续开展为根底，从根本上消除制冷体系中的安全隐患，保证体系运转中的安全功能，以人为本消除工作卫生的损害；进步制冷循环的热交换功率，促进工业开展的需求，完成节能降耗无污染的终究抱负状态，这不是某个国家或某个人的事，而是全人类都应该努力完成的一个方针，呼应国际环境卫生组织的号召，走上低消耗低污染的工业开展之路。
【参考文献】
[1]陈光明.制冷与低温原理[M].机械工业出版社，2002.
[2]曹德胜，史林.制冷剂运用手册[M].冶金工业出版社.
[3]王朋.新式制冷剂的替代研讨与可继续开展[J].日用电器，2007，6.
[责任编辑：曹明明]
本文转载自
冷库建造www.iceage-china.com