制冷技術(shù)與R22性質(zhì)-

制冷技術(shù)與應(yīng)用第二章岳孝方陳汝冬編著*1第二章制冷劑與載冷劑9/8/20202制冷劑－－制冷工質(zhì)，在制冷系統(tǒng)中完成制冷循環(huán)的工作介質(zhì)，制冷循環(huán)中通過制冷劑液體在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)，在冷凝器中放熱冷凝進(jìn)行制冷循環(huán)載冷劑—又稱為冷媒，起到輸送冷量的作用。有載冷劑的系統(tǒng)稱為間接制冷系統(tǒng)，沒有載冷劑的系統(tǒng)稱為直接蒸發(fā)制冷系統(tǒng)。第一節(jié)制冷劑9/8/20203制冷劑的基本要求1.制冷劑壓力適中：低壓不低于大氣壓；高壓不太高。2.單位容積制冷量大，使機(jī)組尺寸小3.臨界溫度高，凝固溫度低4.粘度、密度小，減少流動阻力5.導(dǎo)熱系數(shù)大。提高傳熱效率，減少傳熱面積6.對材料無腐蝕，與潤滑油不起化學(xué)作用7.對人體無害，無爆炸和燃燒價格便宜，易得。二、制冷劑種類無機(jī)化合物氨、水等命名：R7＋分子量氟利昂－－飽和碳?xì)浠衔锏柠u族衍生物氟利昂d的化學(xué)分子式：CmHnFxClyBrz命名：R(

m-1

)(n

+1)x共沸溶液－－由兩種或以上不同制冷劑按比例混合，顯示出單一化合物的特性，具有一定的蒸

發(fā)溫度，R500－R506碳?xì)浠衔铮淄?、乙烷?/8/20204三、常用制冷劑的性質(zhì)9/8/20205氨的主要特性氨：具有良好的熱力性質(zhì)，壓力適中，單位容積制冷量大常壓下的蒸發(fā)壓力為－33.4℃，常用于冷庫系統(tǒng)。氨與水混溶在制冷系統(tǒng)中不會結(jié)冰但會腐蝕銅與銅合金，磷青銅除外；氨難溶于潤滑油，在系統(tǒng)中容易與其分離，但油會積存在換熱表面，影響傳熱；氨有強(qiáng)烈的刺激性臭味，濃度達(dá)0.5％即產(chǎn)生中毒，可燃，遇明火會爆炸氨的絕熱指數(shù)高，故壓縮機(jī)的排氣溫度較高。氟利昂的主要特性9/8/20206氟利昂的性能隨其所含的氟、氯、氫的原子數(shù)變化，氫的含量少其可燃性減少，氯增加與明火會產(chǎn)生有毒的光氣(COCl2)氟增加對人體無害，對金屬的腐蝕減少。氟利昂很難與水混溶，因此在制冷系統(tǒng)中會結(jié)冰堵塞管道，含水后對金屬有腐蝕，還產(chǎn)生鍍銅現(xiàn)象；氟利昂可分為難溶于潤滑油（R13，R14，R115），部分溶解（R22、R152、R502）和完全溶解（R11、R12、R500

）；氟利昂是良好的有機(jī)溶劑，對高分子化合物會使其變軟、起泡，注意選材。氟利昂的絕熱指數(shù)較低，故壓縮機(jī)的排氣溫度較低，適用于離心式制冷機(jī)，無毒不燃燒，分子量大，極易泄漏，不易被發(fā)現(xiàn)，價格較貴。共沸溶液9/8/20207共沸溶液是指由二種或以上的制冷劑混合而成的化合物，無法分離，具有同一個蒸發(fā)溫度，對外表現(xiàn)出單質(zhì)的性質(zhì)。R500：是由73.8%的R12和26.2％的R152組成。與R12相比制冷量提高18%。R502：是由48.8%的R22和51.2％的R115組成。與R22相比制冷量提高13%。單級壓縮制冷時，

蒸發(fā)溫度可達(dá)－55℃。壓縮后的排氣溫度較低。常用的氟利昂制冷劑9/8/20208R22(CHF2Cl1)性能與氨接近，蒸發(fā)溫度－40.8℃，與油有限溶解，排氣溫度低于氨，常用于空氣調(diào)節(jié)、冷藏系統(tǒng)R134a（CH2FCF3）四氟乙烷。是R12的替代物。（東京會議提出由于其GWP較高，也不是十分理想的替代物）其物性與R12相近，標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度－

26.2℃但是單位容積制冷量下降，并且容易產(chǎn)生鍍銅現(xiàn)象，R134a與礦物油不相溶，多使用多元烷基醇類PAG和多元醇酯類POE的合成潤滑油。第二節(jié)載冷劑用制冷劑直接冷卻物體或空氣的系統(tǒng)－－直接冷卻；以制冷劑冷卻中間介質(zhì)，再由中間介質(zhì)冷卻被冷系統(tǒng)的－－間接冷卻系統(tǒng)載冷劑－－中間介質(zhì)，又稱冷媒作用：減少制冷劑的充注量并減少制冷劑的泄漏由于增加了中間介質(zhì)，制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度比直接冷卻系統(tǒng)低5－8℃。舉例說明（表1.1）9/8/20209對載冷劑的要求載冷劑一般為液體，不易蒸發(fā)汽化粘度小，傳熱性能好，化學(xué)穩(wěn)定性好無毒、對金屬的腐蝕小，并無爆炸危險(xiǎn)價格低廉，易得。9/8/202010常用載冷劑常用載冷劑有水、鹽水、有機(jī)物甲醇乙醇等水只使用在0℃以上的制冷系統(tǒng)，一般不低于5℃，常用于閉式和開式空調(diào)系統(tǒng)鹽水常用的有NaCl和CaCl2，分別可用在-15℃和－30℃的低溫系統(tǒng)，鹽水有腐蝕性，通常用不銹鋼或工程塑料制造系統(tǒng)注意：鹽水的凝固溫度和溶解度，共晶點(diǎn)分別為－21.2℃和－55℃。一般使制冷劑的蒸發(fā)溫度高于其凝固溫度5－8℃。見圖2-5,2-6有機(jī)載冷劑有甲醇、乙醇、乙二醇等，它們的凝固點(diǎn)低，對管道無腐蝕但價格較貴。9/8/202011第三節(jié)潤滑油9/8/202012行業(yè)中通常叫冷凍油在機(jī)組內(nèi)起到五種作用：潤滑摩擦表面，減少零件的磨損；冷卻作用；帶走金屬雜質(zhì)，起沖刷作用；對摩擦面起密封作用；用油壓做液壓傳動的動力。對潤滑油的要求：有一定粘度；凝固點(diǎn)要低；不含水分、石蠟等雜質(zhì)；與制冷劑有良好的兼容性及穩(wěn)定性；絕緣耐電壓高冷凍油的分類：天然礦物油：有13#、18#、25#，第三種粘度最大人工合成油：聚酯類、聚醇類和極性合成碳?xì)浠衔锏人?、氟氯碳化合物的禁用及對策ODP是大氣臭氧層的衰減系數(shù)，GWP溫室效應(yīng)指數(shù)。Chlorofluorocarbon

CFCs例：R11

R12

R13

R114等Hydrochlorofluorocarbon

HCFCs例：R22

R502Hydrofluorocarbon

HFCs例：R134a R143

R1529/8/202013四、氟氯碳化合物的禁用及對策Chlorofluorocarbons CFCs，停用日期

1996/2010例：R11

R12

R13

R114等Hydrochlorofluorocarbon HCFCs停用日期

1996年凍結(jié)產(chǎn)量，2004年開始削減，2020年停用/2004年凍結(jié)產(chǎn)量，2040年停用例：R22

R142b

R123

R502等Hydrofluorocarbon例：R134a R143a

R23,32HFCsR152a等9/8/202014習(xí)題解答如何根據(jù)化學(xué)分子式書寫制冷劑的代號？制冷劑大致分為哪三類？何種氟利昂制冷劑會危害大氣臭氧層？哪種氟利昂對大氣層沒有危害？如何選擇鹽水的濃度？9/8/202015R22性質(zhì)9/8/202016二氟一氯甲烷（R22）一、分子式：CHCLF2商品編碼：29034910危編號：1018危險(xiǎn)級別：2.2二、物理性質(zhì)：為無色、無味、不燃燒、不爆炸、毒性比R12略大，但仍然是安全的制冷劑，安全分類為A1分子量

86.48沸點(diǎn)℃-40.82相對密度（30℃），液體，g/cm3

1.177熔點(diǎn)℃-160.00臨界溫度℃96.15臨界壓力

MPA

4.75破壞臭氧層潛能值

（ODP）

0.045全球變暖系數(shù)值

（GWP）

1700冰點(diǎn)℃R229/8/202017液體比熱30℃，[KJ/(Kg·℃)]0.31飽和液體密度30℃，(g/cm3)1.174等壓蒸氣比熱(Cp)，30℃及101.3kPa[KJ/(Kg·℃)]0.16臨界密度，g/cm30.526沸點(diǎn)下蒸發(fā)潛能，KJ/Kg233.5三、質(zhì)量指標(biāo)(GB7373-87)級別優(yōu)級一級合格純度，%≥99.899.599.0水份，%≤0.0010.0020.005酸度（以HCL計(jì)），%≤0.000010.00010.0001蒸發(fā)殘留物，%≤0.01