第三节 制冷剂、载冷剂和冷冻机油
第三节 制冷剂、载冷剂和冷冻机油
11-3-1制冷剂(1) >是在制冷机内完成热力循环的工质,必须具有较 好的热力性质和物理化学性质选用时根据使用 场合、温度要求、制冷量及制冷机的型式等综 合考虑 >1.制冷剂的种类 (1)无机化合物 如氨、水等,无机类制冷剂的统一编号为R7XX →(R是英文“制冷剂”字头) →编号的后两位数表示该无机化合物的分子量
11-3-1 制冷剂(1) ➢ 是在制冷机内完成热力循环的工质,必须具有较 好的热力性质和物理化学性质,选用时根据使用 场合、温度要求、制冷量及制冷机的型式等综 合考虑. ➢ 1．制冷剂的种类 ➢ (1)无机化合物 ➢ 如氨、水等,无机类制冷剂的统一编号为R7XX. → (R是英文“制冷剂”字头) →编号的后两位数表示该无机化合物的分子量
11-3-1制冷剂(2) >(2)饱和烃的卤化物—氟利昂 编号是R后带二或三个数字;依次为碳原子数m-1、 氢原子数n+1和氟原子数x 例如二氟一氯甲烷 CHCIF2,写为R22 >氟利昂制冷剂 大多是无毒的,没有气味 不燃烧,没有爆炸危险,热稳定性好 氟利昂分子量大,绝热指数小,凝固点低 含水时会腐蚀镁及镁合金、铁等金属 单位容积制冷量小,密度大,节流损失大 导热系数小,遇火焰时会分解出有毒气体 易漏泄而不易察觉。CFC表示不含氢的氯氟烃;
11-3-1 制冷剂(2) ➢ (2)饱和烃的卤化物—氟利昂 ➢ 编号是R后带二或三个数字；依次为碳原子数m-1、 氢原子数n+1和氟原子数x ➢ 例如二氟一氯甲烷CHClF2，写为R22。 ➢ 氟利昂制冷剂 ➢ 大多是无毒的，没有气味 ➢ 不燃烧，没有爆炸危险，热稳定性好 ➢ 氟利昂分子量大，绝热指数小，凝固点低 ➢ 含水时会腐蚀镁及镁合金、铁等金属 ➢ 单位容积制冷量小，密度大，节流损失大 ➢ 导热系数小，遇火焰时会分解出有毒气体 ➢ 易漏泄而不易察觉。CFC表示不含氢的氯氟烃；
11-3-1制冷剂(3) CFC表示不含氢的氯氟烃 HCFC表示含氢的氯氟烃 HFC表示含氢而无氯的氟化烃 >含氯的氟里昂 在高空会分解出C离子,对大气臭氧层有破坏作用 使太阳光紫外线失去臭氧层的屏敝作用而加强 对人类健康和农作物、海洋浮游生物的生长不利 并引起气候异常 氟里昂气体会产生“温室效应” >CFC已于1996年起禁用,发展中国家推迟10年 而HCFC将于2016年冻结在2015年的水平,于 2040年完全禁用,工业化国家于2020年禁用
11-3-1 制冷剂(3) ➢ CFC表示不含氢的氯氟烃 ➢ HCFC表示含氢的氯氟烃 ➢ HFC表示含氢而无氯的氟化烃 ➢ 含氯的氟里昂 ➢ 在高空会分解出Cl离子，对大气臭氧层有破坏作用 ➢ 使太阳光紫外线失去臭氧层的屏敝作用而加强 ➢ 对人类健康和农作物、海洋浮游生物的生长不利 ➢ 并引起气候异常 ➢ 氟里昂气体会产生“温室效应” ➢ CFC已于1996年起禁用，发展中国家推迟10年 ➢ 而HCFC将于2016年冻结在2015年的水平，于 2040年完全禁用，工业化国家于2020年禁用
11-3-1制冷剂(4) >(3)碳氢化合物烃类) 目前用作制冷剂的有烷烃类和烯烃类 如乙烯C2H,(R1150)、丙烯C3H6、(R1270)等 这类冷剂的特点是 >凝固点低,临界温度低,分子量小 >与水不发生作用且难溶于水 >对金属无腐蚀作用,溶于润滑油,价格低廉 >烃类对大气臭氧层无破坏作用,但易燃,与空气 混合后有爆炸危险
11-3-1 制冷剂(4) ➢ (3)碳氢化合物(烃类) ➢ 目前用作制冷剂的有烷烃类和烯烃类 ➢ 如乙烯C2H，(R1150)、丙烯C3H6、(R1270)等 ➢ 这类冷剂的特点是 ➢ 凝固点低，临界温度低，分子量小 ➢ 与水不发生作用且难溶于水 ➢ 对金属无腐蚀作用，溶于润滑油，价格低廉 ➢ 烃类对大气臭氧层无破坏作用，但易燃，与空气 混合后有爆炸危险
11-3-1制冷剂(5) >(4)共沸制冷剂 由两种或两种以上特定的制冷剂按一定的比例 混合而成,在气化或液化过程中,其蒸气成分 与溶液成分始终保持相同 在既定压力下,发生相变时对应的温度保持不 变。由于在一定的压力下,共沸混合制冷剂标 准沸点比组成它的各种纯冷剂的标准沸点都低, 因此,在相同的工作温度条件下,采用共沸混 合制冷剂的制冷压缩机也就具有压力比小,压 缩终温低,单位容积制冷量大等优点
11-3-1 制冷剂(5) ➢ (4)共沸制冷剂 ➢ 由两种或两种以上特定的制冷剂按一定的比例 混合而成，在气化或液化过程中，其蒸气成分 与溶液成分始终保持相同 ➢ 在既定压力下，发生相变时对应的温度保持不 变。由于在一定的压力下，共沸混合制冷剂标 准沸点比组成它的各种纯冷剂的标准沸点都低， 因此，在相同的工作温度条件下，采用共沸混 合制冷剂的制冷压缩机也就具有压力比小，压 缩终温低，单位容积制冷量大等优点
11-3-1制冷剂() >(5)非共沸制冷剂 也是由不同制冷剂按一定比例混合而成,但其 不存在共沸点,在定压下蒸发或凝结时,气相 与液相的组成成分不断变化,温度也随之不断 变化 由于相变过程不等温,所以更适于在变温热源 的场合下应用,以缩小传热温差,减小不可逆 损失 它还可以降低制冷循环压缩比,使单级压缩制 冷循环获得更低的蒸发温度
11-3-1 制冷剂(6) ➢ (5)非共沸制冷剂 ➢ 也是由不同制冷剂按一定比例混合而成，但其 不存在共沸点，在定压下蒸发或凝结时，气相 与液相的组成成分不断变化，温度也随之不断 变化 ➢ 由于相变过程不等温，所以更适于在变温热源 的场合下应用，以缩小传热温差，减小不可逆 损失 ➢ 它还可以降低制冷循环压缩比，使单级压缩制 冷循环获得更低的蒸发温度
11-3-1-2常用制冷剂及其性质(1) >(1)R22 船舶广泛使用,无毒、无味、不燃不爆、热稳定性好 和火焰(800℃C以上)接触时会分解产生有毒光气 工作压力适中,标准沸点为-40.8°C 单级压缩制冷蒸发温度可达40℃ R22在-15时的蒸发压力为0.295MPa,+30℃时冷 凝压力为1.19MPa属中压中温制冷剂 标准工况压缩终温为83°C,可不用水冷却压缩机 溶水性强于R12,在系统中含水较多时会发生冰塞
11-3-1-2常用制冷剂及其性质(1) ➢ (1)R22 ➢ 船舶广泛使用,无毒、无味、不燃不爆、热稳定性好 和火焰(800℃以上)接触时会分解产生有毒光气 ➢ 工作压力适中，标准沸点为-40.8℃ ➢ 单级压缩制冷蒸发温度可达一40℃ ➢ R22在-15℃时的蒸发压力为0.295MPa，+30℃时冷 凝压力为1.19MPa,属中压中温制冷剂 ➢ 标准工况压缩终温为83℃，可不用水冷却压缩机 ➢ 溶水性强于R12，在系统中含水较多时会发生冰塞
11-3-1-2常用制冷剂及其性质(2) 气态的溶水性小于液态,当系统漏泄时其液体中的含 水量就会增加 条件性溶油 在高于+8°℃的区域溶油能力强,可完全溶解 在低于+8°C处则溶油能力会下降,使蒸发器回油困难 电绝缘性不如R12,但渗透性比R12更强,故对装置 的气密性要求更高,可用卤素检漏灯或电子检漏仪检 漏 对天然橡胶有侵蚀作用,在R22装置中一般采用氯丁 橡胶或丁基橡胶作密封材料
11-3-1-2常用制冷剂及其性质(2) ➢ 气态的溶水性小于液态，当系统漏泄时其液体中的含 水量就会增加 ➢ 条件性溶油 ➢ 在高于+8℃的区域溶油能力强，可完全溶解 ➢ 在低于+8℃处则溶油能力会下降，使蒸发器回油困难 ➢ 电绝缘性不如R12，但渗透性比R12更强，故对装置 的气密性要求更高，可用卤素检漏灯或电子检漏仪检 漏 ➢ 对天然橡胶有侵蚀作用，在R22装置中一般采用氯丁 橡胶或丁基橡胶作密封材料
11-3-1-2常用制冷剂及其性质(3) >(2)R12(二氟二氯甲烷) 是30年代问世后甚为风行的冷剂 破坏大气臭氧层,对地球也有温室效应 R12与R22的主要差别有以下: ①溶水性差,溶水能力随温度降低而下降。易发生“冰塞” ②与润滑油相互易溶(蒸气也能溶油) ⑧电绝缘性较好 >(3)R134a(四氟乙烷,CH2FCFs) R134a不含氯原子C1,其臭氧耗减潜能值(ODP)为0, 全球变暖潜能值(GWP)为0,26,也比R12(GWP为3) 小得多
11-3-1-2常用制冷剂及其性质(3) ➢ (2)R12(二氟二氯甲烷) ➢ 是30年代问世后甚为风行的冷剂 ➢ 破坏大气臭氧层，对地球也有温室效应 ➢ R12与R22的主要差别有以下: ➢ ①溶水性差，溶水能力随温度降低而下降。易发生“冰塞” ➢ ②与润滑油相互易溶(蒸气也能溶油) ➢ ⑧电绝缘性较好 ➢ (3)R134a(四氟乙烷，CH2FCFs) ➢ R134a不含氯原子C1，其臭氧耗减潜能值(ODP)为0， 全球变暖潜能值(GWP)为0，26，也比R12(GWP为3) 小得多