制冷剂的选用原则

制冷剂的选用原则 制冷剂 在蒸汽压缩式制冷机中，除了要有较好的热力性质和物理化学性质外, 更应具有优良的环境特性。具体要求如下 （1）对人类生态环境无破坏作用。不破坏大气臭氧层，不产生温室 效应。 （2）临界温度较高。在常温或普通低温下能够液化。希望临界温度 比环境温度 高的多，才能减少制冷剂节流损失，提高循环经济性。 （3）在工作温度范围内，具有适当的饱合蒸汽压力，最起码蒸发压 力不得低于 大气压力，以免外部空气渗入系统中；冷凝压力不宜过高，否则会引 起压缩机耗功增加，并要求系统具有较高的承压能力，增加设备成本。 （4）单位容积制冷量大。可以减少压缩机输气量。 （5）粘度和密度小。减少系统中流动阻力损失。 （6）热导率高。可以提高换热器的传热系数，减少换热设备的传热 面积降低材 料消耗。 （7）不燃烧，不爆炸，无毒。对金属材料不腐蚀，对润滑油不发生 化学作用， 高温下不分解。 （8）等炳指数小。可降低排气温度，减少压缩过程耗功，有利安全 运行和提iWi 使用寿命。 （9）凝固温度低。避免在蒸发温度下出现凝固。 （10）具有良好的绝缘性能。 （11）价格低易获得。 （12）单位容积压缩功小。 目前，完全满足以上十二项要求的制冷剂还未发现。但选择时，可以 根据用途使用条件等加以全面考量。 如小型封闭压缩机家用装置，多选用氟制冷剂。大型工业制冷多选用 氨，石油化工多选用碳氢化合物。 2. 种类及分类 按成分有以下几种。 （1）无机化合物。水、氨、二氧化碳等。 （2）饱和碳氢化合物的衍生物，俗称氟利昂。主要是甲烷和乙烷的 衍生物。如 R12, R22, R134a 等。 （3）饱合碳氢化合物。如丙烷，异丁烷等 （4）不饱和碳氢化合物。如乙烯，丙烯等。 （5）共沸混合制冷剂。如R502等。 （6）非共沸混合制冷剂。如R407c, R410等。 通常按照制冷剂的标准蒸发温度，又分为高、中、低温三类。标准蒸 发温度是指标准大气压力下的蒸发温度，也就是沸点。 1 高温低压标准蒸发温度ts gt;OC,冷凝压力PCM0.2〜 0.3Mpa,常 用的R123等。 2 中温中压0Cgt;tSgt;-60C, 0.3Mpalt; PClt;2.0 Mpa, 常用的有氨， R12, R22, R134a,丙烷等。 3 低温高压tSM-60C,常用的有R13,乙烯,R744CO2等。 3. 编号，命各标示方法； 按照国际统一规定用字母“R”代表制冷剂，加上后面的数字和字母 组成在GB7778-1987中做了明确规定。简述如下 1无机化合物。 规定为R700加上无机化合物的相对分子质量的整数部分组成 NH3氨H20 水C02 二氧化碳 分子量 171844 编号R717R718R744 2氟利昂和烷氢类 烷氢类化合物的分子通式CmH2m2 氟利昂是饱合碳氢化合物烷族的卤族元素衍生物的总称，分子通式 为R m-1 nlX,若有Br 漠原子，再加字母B和原子数，若m-1 0,则“0”略去不写。 下面列举几种编号 名称 分子式 m,n,x,z 值 编号 一氯二氟甲烷 CHF2CI ml,nl,x2,z0 R22 二氯撒氟乙烷 C2HF3 CI2 m2,nl,x3,z0 R123 三氟一漠甲烷 CF3Br ml,n0,x3,zl R13B1 丙烷 C3H8 m3,n8,x0,z0 R290 ⑶混合制冷剂。 混合制冷剂以获取命名的顺序编号的 共沸混合制冷剂编号为R5,从R500开始R501.R502等。 非共沸混合制冷剂编号为R4,从R401, R404, R410等。 同素异构体加注小写数字母，如CHF2-CHF2 R134,CF3-CH2F R134a 4. 常用制冷剂性质 （1）氨标准蒸发温度为-33.4C ,凝固温度为-11.rc,压力适中， 单位容积 制冷量大，流动阻力小，热导率大。价格低廉对大气臭氧层无破坏作 用，故被广泛应用在蒸发温度-65C以上的大中型制冷机中。 缺点是毒性较大，可燃，可爆，有强烈刺激性臭味，等炳指数较大, 对锌铜有腐蚀作用。 （2）氟利昂重点分析热水器目前常用的 1）R22对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应，被列为第 二批限用禁用的制冷剂。我国将在2040年1月1日起禁止生产和使用。 R22是应用最广泛的中温制冷剂，沸点-40.8C,凝固点-160C,无色， 气味弱，不燃烧，不爆炸，属安全制冷剂。它与润滑油部分互溶，需采取 回油措施。 2）R142b.沸点较高-9.25C.凝固点-130.8C最大特点是在很高的冷凝温 度下，冷凝压力并不高。如80C时只有1.35 Mpa,因此它适合在热泵装置 和高环境温度下使用。 对大气臭氧层有微弱的破坏作用，也将在2040年禁用。 3）R134a。沸点-26.5C,凝固点-101C,无色，无味，不燃，不爆， 但与矿物性润滑油不相溶，必须采用聚脂类合成油（如聚烯炷乙二醇）, 与丁腊橡胶不相溶，故密封件须改为聚丁腊橡胶，吸水性较强，易与水反 映生成酸，腐蚀管络及压缩机，对系统干燥度要求更高，系统中的干燥剂 要换成XH-7或XH-9分子筛o压缩机电机线圈绝缘材料必须加强绝缘等级， 是一种不太成熟的制冷剂。 4）目前认为较有前途的R22潜代品为R407C和R410A。 R407C是R32R125 R134a以23 25 52的质量百分比组成的三元非共 沸制冷剂，蒸发压力和制冷压力与R22非常接近。但在制热工况下单位容 积制冷量和COP都小于R22o在相同设计运行能力的热泵热水系统中，采 用R407C热水加热系统耗功明显高于R22系统。使得在高水温时COP低于 R22系统。 R410A是R32和R125按照50 50的质量百分比组成的近共沸混合制 冷剂。其温度滑移不超过0.2C,这给制冷剂充灌，设备更换提供了方便。 但是R410A制热工况下的COP比R22约小9,其蒸发压力，冷凝压力以 及容积制冷量都比R22大的多，同温度下它的压力值比R22约高60,传 热性能及流动性较好。不能直接用于R22系统。必须重新设计压缩机，换 热器，管路和系统。 5）C02制冷剂 绿色环保天然工质C02以其无毒，对臭氧层与影响，不产生温室效应 和良好的热力学性质等优点，再度受到人们的重视。此外，C02给临界环 境系统所具有的较高的排气温度和气体冷却器较大的温度滑移。它在热泵 热水器领域具有其他工质无法比拟的优势。 主要优势 ① 无毒，不可燃。具有很好的安全性。消耗臭氧潜能值ODP0,全 球变暖潜 能值GWP1,有着良好的的经济性，而不存在回收问题，具有环境友 好性。 ② 物理化学性能稳定。与润滑油共溶性良好。粘度很低，这样可以 提高流 速，压降不会