Este artículo revisa la progresión de los refrigerantes, desde los primeros usos de la presente, y a continuación, se dirige a las direcciones y los futuros candidatos

Este artículo revisa la progresión de los refrigerantes, desde los primeros usos de la presente, y

a continuación, se dirige a las direcciones y los futuros candidatos. El artículo se rompe la historia en cuatro

generaciones de refrigerante en base a la definición de los criterios de selección. Se discute el desplazamiento de

fluidos de trabajo anterior, con criterios sucesivos, y cómo el interés en algunos refrigerantes primeros

resurgido, por ejemplo, un interés renovado en los que ahora identificado como '' los refrigerantes naturales ''.

El documento examina las perspectivas para las opciones actuales en el contexto de los sistemas internacionales

acuerdos, incluidos los Protocolos de Montreal y Kyoto destinadas a evitar el ozono estratosférico

el agotamiento y el cambio climático global, respectivamente. También se examinan otros factores ambientales

preocupaciones y nuevas medidas internacionales y locales de control. La discusión ilustra

lo aislado atención a las cuestiones ambientales individuales o los requisitos reglamentarios, en

contraste con la respuesta coordinada a los varios temas juntos, pueden dar lugar a no intencionado

daño ambiental que es casi seguro que requerirá reversiones futuras. En él se identifican en espera

la política y los cambios regulatorios que pueden afectar a la próxima generación de refrigerantes

significativamente.

1. progresión de refrigerante

Refrigeración se remonta a tiempos antiguos por medio de hielo almacenado,

vaporización del agua, y otros procesos de evaporación. Numeroso

investigadores en diferentes países estudiados phasechange

la física en los años 1600 y 1700; su fundamental

hallazgos establecen las bases para el '' de refrigeración "artificial" (hecho por el hombre).

Oliver Evans propuso primero el uso de un fluido volátil en

un ciclo cerrado para congelar el agua en hielo (Evans, 1805). Él describió

un sistema que produce la refrigeración por evaporación

éter bajo un vacío, y después se bombea el vapor de agua a una

intercambiador de calor enfriado para condensar para su reutilización. Mientras que hay

hay constancia de que se construyó una máquina de trabajo, sus ideas, probablemente,

influido tanto Jacob Perkins y Richard Trevithick. los

Este último propuso un sistema de ciclo de aire para la refrigeración en 1828,

pero de nuevo no construir uno. Perkins, sin embargo, lo hizo con

su invención de la máquina de compresión de vapor en el

Década de 1830, y por lo tanto introdujo refrigerantes reales como la conocemos

ellos. Su patente describe un ciclo de 1834 utilizando un "fluido" volátil

para el propósito de producir el enfriamiento y la congelación. y

sin embargo, al mismo tiempo de condensación tales fluidos volátiles, y

ponerlos en funcionamiento sin desperdicio '' (Perkins, 1834).

Muchos expertos de refrigeración reconocen su contribución esencial

con la identificación de esta compresión de vapor mecánica

enfoque como el Ciclo Perkins. Aunque se ha diseñado para utilizar sulfúrico

(Etil) éter como el refrigerante, las primeras pruebas utiliza realmente

caoutchoucine, un disolvente industrial que utiliza en su Perkins

negocio como una impresora y por lo tanto tenía disponible.

Higo. 1 representa la progresión de los refrigerantes de su llegada

a través de cuatro generaciones.

Primera generación - lo que funcionó

Los refrigerantes más comunes para los primeros 100 años estaban familiarizados

disolventes y otros líquidos volátiles; constituían el

primera generación de refrigerantes, incluyendo de manera efectiva cualquier

trabajado y estaba disponible. Casi la totalidad de estos primeros refrigerantes

eran inflamables, tóxicos, o ambos, y algunos también eran altamente reactivo.

Los accidentes eran comunes. Para la perspectiva, una serie de

empresas comercializan propano (R-290) como el '' seguridad sin olor

refrigerante '' en su promoción a través de amoníaco (R-717) (CPCC,

1922). Un revelador, histórico anuncio afirmaba que el propano

'' Es una sustancia química neutra, en consecuencia, no se produce ninguna acción corrosiva ''

y '' no es ni perjudicial ni desagradable y debe

ocasión requiere, el ingeniero puede trabajar en su vapor sin

inconveniente '' (CPCC, 1922). Continua preferencia, incluso hoy en día,

de amoníaco sobre los hidrocarburos en aplicaciones industriales

sugiere que la alta inflamabilidad fue y sigue siendo un mayor

preocupación en sistemas grandes.

La búsqueda sistemática y documentada por primera vez para un refrigerante

ofreciendo un diseño práctico con un rendimiento mejorado vino

en la década de 1920, con el examen de los refrigerantes para enfriadores

(Carrier y Waterfill, 1924). Willis H. Carrier, conocido por

sus avances en psicrometría y aire acondicionado, y

R. W. Waterfill investigó una gama de refrigerantes candidatos

para su utilización en desplazamiento positivo y centrífuga (radial

turbo) de compresión máquinas con enfoque en el desarrollo

el último. Llegaron a la conclusión (sin un análisis de trans-crítico

ciclos) que el rendimiento de dióxido de carbono (R-744) sería

dependerá del ciclo y la cantidad de subenfriamiento del líquido, pero

que produjo el rendimiento más bajo predicho de los fluidos

analizado. También señalaron que el amoníaco y agua (R-718)

requeriría etapas excesivas para compresores centrífugos

para las condiciones buscadas, y que el agua '' da una baja

eficiencia de rendimiento. '' Ellos rechazaron el dióxido de azufre

(R-764) por razones de seguridad y tetracloruro de carbono (R-10)

por incompatibilidad con metales, especialmente en presencia

de agua. Finalmente se seleccionaron dielene (1,2-dicloroeteno,

R-1130) para la primera máquina centrífuga, aunque esta selección

a continuación, se requiere una búsqueda internacional para encontrar una fuente

(Ingels, 1952).

Higo. 1

Segunda generación - la seguridad y la durabilidad

La segunda generación se distingue por un cambio a productos químicos fluorados

para la seguridad y durabilidad. fugas repetidas, de entonces imperante

formiato de metilo (R-611) y dióxido de azufre (R-764),

esfuerzos tempranos retrasados ​​para comercializar refrigeradores domésticos para sustituir

neveras. Con dirección en la que '' la industria de la refrigeración

necesita un nuevo refrigerante si esperan llegar a ninguna parte ','

Thomas Midgley, y sus asociados Albert L. Henne y

Robert R.McNaryfirst desgrasado tablas de propiedades tofindchemicals

con el punto de ebullición deseado. Restringieron la búsqueda de

los conocidos por ser estable, pero ni tóxico ni inflamable.

El punto de ebullición publicado por tetrafluoruro de carbono (R-14) dibujó

atención a los fluoruros orgánicos, pero que sospechaban correctamente

la temperatura de ebullición real sea mucho menor que la publicada.

En cuanto a la tabla periódica de los elementos, Midgley

eliminado rápidamente los obteniéndose volatilidad insuficiente. Él

a continuación, eliminado las que resultan en compuestos inestables y tóxicos

así como los gases inertes, basándose en su bajo punto de ebullición

puntos. Sólo ocho elementos se mantuvieron, namelycarbon, nitrógeno,

oxígeno, azufre, hidrógeno, flúor, cloro, y bromo

(Midgley, 1937). Dentro de los 3 días de partida, en 1928, Midgley

y sus colegas realizaron observaciones críticas con respecto a la inflamabilidad

y la toxicidad de compuestos que consiste de estos elementos.

También observaron que todos los refrigerantes conocidos en el

tiempo combinado solo siete de estos elementos - todos excepto el flúor.

Su primera publicación sobre los refrigerantes químicos fluorados espectáculos

howvariation de la cloración y fluoración de hidrocarburos

influye en el punto de ebullición, inflamabilidad y toxicidad

(Midgley y Henne, 1930).

La producción comercial de R-12 comenzó en 1931, seguido de

R-11 en 1932 (Downing, 1966, 1984). Los clorofluorocarbonos

(CFC) y más tarde - en especial a partir de la década de 1950 en el residencial

y pequeños aparatos de aire acondicionado y bombas de calor comerciales -

hidroclorofluorocarbonos (HCFC) dominó la segunda

generación de refrigerantes. El amoníaco continuado como, y restos

Hoy en día, el refrigerante más popular en grande, industrial

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