制冷剂讲稿
制冷剂讲稿
w w w .z h u lo ng .co m制冷剂讲稿永源热泵2006-5-26w ww .z h u lo ng .co m题纲•制冷剂的发展历史•制冷剂简介•制冷剂性质•常用制冷剂•制冷剂与制冷系统•关于制冷剂的环保条约•制冷剂的发展趋势w ww .z h u lo ng .co m制冷剂的发展历史•乙醚——1834年由美国人雅各布·珀金斯用乙醚作制冷剂。
建造了首台实用机械制冷机器。
•二氧化碳——1866年威德豪森提出使用二氧化碳被用作制冷剂 。
•氨——1872年英籍美国人波义耳发明了以氨为制冷剂的压缩机。
•氟里昂——1926年托马斯·米奇尼开发了首台CFC 机器（R12）。
w ww .z h u lo ng .co m制冷剂简介•制冷剂的分类 低压高温（R11）Pk ≤2~3bar ，To ＞0℃中压中温（R22） Pk ＜20bar ，- 60 ℃ ＜To ＜0℃高压低温（R13） Pk ≥20bar ，To ≤-70℃•制冷剂的命名规则w ww .z h u lo ng .co m制冷剂命名规则•国际通用命名规则，制冷剂以R ＊ ＊•无机化合物R7＊＊，如水R718，氨R717•共沸制冷剂R5开头，如R500、R501等•非沸制冷剂R4开头，如R407C 、R410A 等•氟里昂用 R(m-1)(n+1)(x)(z), CmHnFxClyBrz ， 2m+2=n+x+y+z ，如R11、R22等•国际新的表示方法，即用HCFC 代替原来的R •如含氢、氯、氟、碳原子的工质（HCFC-22）•若工质不含氢原子，则以CFC 表示（CFC-11）•若工质不含氯原子，则以HFC 表示（HFC-134a ）w ww .z h u lo ng .co m制冷剂的性质•毒性•可燃性•换热性•临界点•臭氧消耗潜值（ODP ）•全球变暖潜值（GWP ）•材料相容性•冷冻油w ww .z h u lo ng .co m制冷剂毒性•ASHARE 标准按毒性将制冷剂分成A 、B 两个安全等级。
安全培训资料制冷剂知识PPT课件
45%HCFC22 7%HFC152a
料3 13%HFC152a 11%HFC152a
用途
15%HFC152a 2%HC290
2%HC290 20%FC218 39%FC218 4%HFC134a
6.5%HCFC142b
R402A可用于中低温商用 制冷系统。
R404A作为R22和R502的长期 替代品，主要用于中、低温制冷系 统。
7
五氟乙烷 用于配制R404A、R407C、R410A、R507等制冷剂替代 (R125) R22、R12等。也可2以2 作为灭火剂，用于替代部分哈龙系列灭
序号
品名
用
途
8
氨（代号： Ｒ717）
目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。
9
异丁烷 R600a
R600a可作为气雾剂，作为制冷剂替代CFC-12用于家用冰箱。
危化品企业安全学习资料
制冷剂常识
2
1 制冷剂定义与原理
制冷剂 知识
2 制冷剂沿革 3 制冷剂的命名方法
提纲
4 常用制冷剂介绍
3
一、 制 定义 冷
•制冷剂是在制冷系统中不断循 环并通过其本身的状态变化以实 现制冷的工作物质。
剂
制冷剂，又称：制冷工质，南方一些地区俗称：雪种。
定
义
原理
•制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质 （水或空气等）的热量而汽化，在冷凝
料1 53%HCFC22 61%HCFC22
33%HCFC22 38%HCFC22
料2 34%HCFC124 28%HCFC124
52%HCFC124 60%HFC125
60%HCFC22 75%HCFC22 56%HCFC22 44%HCFC125
第一讲第二章制冷剂
20
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
单位制冷量qo和单位容积制冷量qv比较大:因为对于总制冷量 一定的装置，q0大可减少制冷剂的循环量；qv大可减少压缩 机的输气量，故可缩小压缩机的尺寸；但对于离心式压缩机， 尺寸过小会带来制造上的困难，因此应当采用q0和qv稍小的 制冷剂。
比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率高。
等熵压缩的终了温度不能太高，以免润滑条作恶化(润滑油黏 性下降、结焦)或制冷剂自身在高温下分解。
21
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
3.迁移性质
粘度、密度尽量小，这样可减少制冷剂在系统中的流动阻力 及制冷剂的充注量；导热系数大，这样可以提高热交换设备 (如蒸发器、冷凝器、回热器……)的传热系数，减少传热面积， 使系统结构紧凑。
根据制冷剂的热力性质数学模型由计算机求得。
13
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
3.迁移性质
制冷剂的迁移性质主要是指制冷剂的粘性、导热性和比热容，制冷剂 的这些性质对制冷系统辅助设备的设计有重要的影响。 粘性反映的是流体内部分子之间发生相对运动时的摩擦阻力。粘性的 大小与流体种类、温度和压力有关。过冷液体的动力粘性系数可以近 似取相同温度下饱和液体的动力粘性系数。 气态制冷剂其导热系数一般很小，并随温度的升高而增大，在制冷技 术常用的压力范围内，气体的导热系数实际上不随压力而变化。液体 的导热系数主要受温度影响，受压力影响很小。过冷液体的导热系数 近似取同温度下饱和液体的导热系数。
18
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
（3）对材料的作用
b 碳氢化合物 对金属无腐蚀作用 c氨 对钢铁无腐蚀作用，对铝、铜、铜合金轻微腐蚀作用；遇水， 则对钢和铜合金有强烈的腐蚀作用
《制冷剂基本常识》课件
R407C
R407C是一种室内环 保型制冷剂，替代了 部分对臭氧层有破坏 性的制冷剂，减少了 对环境的损害。
制冷剂的使用与管理
1 制冷剂的充注与回收 2 管理制冷剂的合法性 3 制冷剂的环境保护问
题
使用制冷剂时需注意充注
制冷剂的使用和管理需要
量的控制和回收，确保制
符合相关法律法规的规定，
制冷剂的使用对环境具有
制冷系统中的制冷剂
制冷系统的基本组成
制冷系统由压缩机、冷凝器、 蒸发器和节流装置等组成，制 冷剂在其中发挥重要作用。
制冷剂在制冷循环中 的作用
制冷剂通过吸收热量、压缩、 冷凝和膨胀等过程，实现热量 的转移和空调制冷效果的实现。
制冷剂在制冷系统中 的循环过程
制冷剂在制冷循环中会不断地 循环流动，完成制冷效果，确 保制冷系统顺利运行。
《制冷剂基本常识》PPT 课件
本PPT课件将介绍制冷剂的基本常识，包括制冷剂的定义、分类、特性、在制 冷系统中的作用、常见的制冷剂以及制冷剂的使用与管理等内容。
制冷剂的定义与分类
定义
制冷剂是指可利用它的物理性质，在制冷系统 中完成制冷循环过程的物质。
分类
制冷剂可以根据其化学组成和物理性质进行分 类，常见的包括氟代烃、氯代烃、碳氢化合物 等。
制冷剂的特性
1 气态相变
制冷剂在制冷循环中会发生气态相变，从高 温高压气态转变为低温低压气态。
2 液态相变
制冷剂在制冷循环中会发生液态相变，从高 温高压液态转变为低温低压液态。
3 温度和压力的关系
制冷剂的温度和压力之间有一定的关系，根 据热力学原理，可以实现冷却和制冷效果。
4 臭氧破坏的问题
一些制冷剂会产生臭氧破坏物质，对大气层 的臭氧层造成破坏，需要注意环境保护问题。
《制冷剂与冷冻机油》课件
市场需求增长
随着全球气候变化问题日益严重，人们 对环保和节能的需求越来越高，这将推 动制冷剂与冷冻机油市场的增长。
VS
技术创新推动市场发展
随着科技的不断进步，新型制冷剂和冷冻 机油的研发将进一步加速。技术创新将为 市场带来更多机会，推动制冷剂与冷冻机 油行业的可持续发展。
THANKS 感谢观看
根据化学性质和应用领域，制冷剂可 分为无机化合物、有机化合物和混合 物等。
制冷剂的发展历程
早期制冷剂
早期的制冷剂如氨、二氧化硫等 由于易燃易爆、有毒等缺点，现
已被淘汰。
氟利昂时代
自20世纪30年代开始，氟利昂系 列制冷剂逐渐成为主流，因其稳定 、无毒、高效的特性被广泛应用于 各种制冷设备。
新型制冷剂
02 制冷剂的工作原理
制冷剂的循环过程
压缩过程
制冷剂在压缩机中被压 缩，压力升高，温度上
升。
冷凝过程
压缩后的制冷剂进入冷 凝器，放出热量，冷却
后变为液体。
膨胀过程
制冷剂在膨胀阀中压力 降低，体积增大，温度
降低。
蒸发过程
蒸发器中的制冷剂吸收 热量，蒸发为气体，带 走热量，实现制冷效果
。
制冷剂的物理性质
05 制冷剂与冷冻机油的关系
制冷剂与冷冻机油的相互作用
01
制冷剂在制冷循环中吸收热量，通过蒸发和冷凝过程实现热量 转移。
02
冷冻机油在制冷系统中起到润滑、密封和冷却的作用，保证制
冷系统的正常运行。
制冷剂与冷冻机油的相互作用关系密切，相互影响，选择合适
03
的制冷剂和冷冻机油对于制冷系统的性能至关重要。
高效能冷冻机油
为了提高制冷系统的能效，科研人员 正在研发具有更高能效的冷冻机油。 这些新型冷冻机油能够减少摩擦、降 低能耗，从而提高系统的整体效率。
制冷剂工作原理
制冷剂工作原理制冷剂是制冷系统中的重要组成部分，它通过循环流动在制冷系统中，实现对空气或物体的制冷作用。
制冷剂工作原理涉及热力学和物理学的知识，下面将详细介绍制冷剂的工作原理。
首先，制冷剂需要具有较高的蒸发温度和较低的凝结温度。
这样才能在制冷系统中完成循环过程。
常见的制冷剂包括氨、氟利昂、氯化甲烷等，它们都具有较好的制冷性能。
制冷剂的工作原理主要包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
首先，制冷剂进入蒸发器，通过吸收外界热量使得自身蒸发，这个过程是吸热的。
蒸发后的制冷剂变成气体，然后进入压缩机。
在压缩机中，制冷剂被压缩成高温高压气体。
这个过程需要消耗大量的能量，使得制冷剂的温度和压力大大增加。
接着，高温高压气体进入冷凝器，通过与外界环境交换热量，使得制冷剂冷凝成液体。
最后，制冷剂进入膨胀阀，通过膨胀阀的作用，高压液体制冷剂迅速膨胀成低温低压的气体。
这个过程是放热的，制冷剂的温度大大降低。
然后，制冷剂再次进入蒸发器，循环进行制冷作用。
通过上述过程，制冷剂能够不断循环流动，在制冷系统中完成对空气或物体的制冷作用。
制冷剂的工作原理基于热力学的循环过程，通过不同状态下的温度和压力变化，实现对热量的吸收和释放，从而达到制冷的效果。
需要注意的是，制冷剂的选择和工作原理对于制冷系统的性能和效率都有重要影响。
合理选择制冷剂，优化制冷系统的设计，能够提高制冷效果，降低能耗，减少对环境的影响。
总之，制冷剂的工作原理是基于热力学循环过程的，通过蒸发、压缩、冷凝和膨胀等过程，实现对空气或物体的制冷作用。
制冷剂的选择和制冷系统的设计都对制冷效果和能耗有重要影响，因此需要充分考虑制冷剂的性能和工作原理，以实现制冷系统的高效运行。
制冷剂及其状态教学提纲
制冷剂与载冷剂
项目制冷剂 代号
化学分子式 分子量(g) 分子大小(A) 标准沸点(℃) 凝固点(℃) 临界点(℃) 标准汽化温度时，汽化潜能（kJ/kg） 25℃时水的溶解性 （g/100g）
臭氧破坏潜能ODP 温室反应潜能GWP 与矿物油互溶性
与橡胶互溶性
与酯类油互溶性或新型合成油多元醇
R-12 CFC-12 CF2C12
5
制冷剂与载冷剂
2、R-22制冷剂 R-22的标准沸点为-40.8℃，属中温制冷剂。当用水作冷却介质
时，其冷凝压力一般应不超过1.53 MPa;当用风作冷却介质时,其冷凝 压力一般应不超过2.16 MPa.R-22与润滑油是微溶解,在压缩机泵壳内 和冷凝器内相互溶解,而在蒸发器分离,则其溶解随着温度的变化而变 化。温度下降时，其溶解度减小；温度较高时，油在R-22液体中的 溶解度较大，两者互相溶解，组成均匀的溶液。R-22的单位容积制 冷量比R-12大40%左右。很多使用R-12的制冷装置都改用R-22，特 别是小型空调器的制冷剂，全部选用R-22 。
⑶ R22的性质 R22是一种常用的中压中温制冷剂，分子式是CHF2Cl为二氟一氯甲烷。
R22有不燃烧、不爆炸特性，无色、透明、无毒，但在有铁质存在的情况下， 550℃时会分解。当大气压力为98KPa时，沸点为-40.8℃。
在相同温度下，R-22的饱和压力比R12大65%，在一般情况下，R22压 缩终了的温度比R12高。
19
制冷剂杂质含量的检查与断定
⑴ 制冷剂杂质含量多少的断定 简单判断方法为：取一张干净白纸，纸上放些液体制冷剂，观
察它在自然蒸发后剩留在纸上的痕迹。质量好的制冷剂不会留下痕迹； 质量差的则会在白纸上染有颜色。试验后，如发现制冷剂的质量不好， 应再试一次。 ⑵ 酸碱度检查
制冷原理与装置制冷剂与载冷剂详解演示文稿
第21页，共50页。
三、对材料的作用
碳氢化合物制冷剂对金属无腐蚀作用。
卤素化合物制冷剂在正常情况下与大多数常用金属材料不起作 用。但在某种情况下，一些材料将会和制冷剂发生作用，例如 水解作用、分解作用等。
制冷剂与金属材料接触时发生分解作用强弱程度的次序 (从弱到强)是: 铬镍铁耐热合金、不锈钢、镍、紫铜、铝、青 铜、锌、银(分解作用最大)。
这类制冷剂不仅要破坏大气臭氧层，还具有 全球变暖潜能(Global Warming Potential，简 称GWP)。具有全球变暖效应的气体称为温室气 体。人们曾选用R11(CFC-11)作为基准，其值为 1.0，符号为HGWP。也曾用二氧化碳作为基准， 规定二氧化碳的值为1.0，其符号为GWP。
氨对钢铁不起腐蚀作用，但当含有水分时将要腐蚀锌、铜、青 铜及其他铜合金，但不腐蚀磷青铜。
Байду номын сангаас
2. 氟利昂及烷烃类: 烷烃类化合物的分子通式为 CmH 2m2
卤代烃的分子通式为 定为
Cm H n FxCly Brz, 它们的简写符号规
R(m-1)(n+1)(x)B(z) ，
每个括号是一个数字，该数字数值为零时省去写,如：
二氟二氯甲烷 二氟一氯甲烷
（R12)、四氟乙烷
CF2Cl2
（R22)、一氟三氯甲烷
第7页，共50页。
第8页，共50页。
第9页，共50页。
第10页，共50页。
第11页，共50页。
第二节 制冷剂的热物性参数及其计算方法 制冷剂的常用热力学性质包括压力、温度、比体 积、比内能、比焓、比熵、比热容、声速等， 它们都是状态参数，彼此之间存在一定的函数 关系。 制冷剂的热力学参数之间的关系是通过实验方法 测定出来的，表2-3给出了一些制冷剂最基本的 热力学性质数据。
《制冷剂与载冷剂》课件
总结和要点
1 制冷剂和载冷剂的定义和作用 2 制冷剂和载冷剂的分类和特点 3 各种常见制冷剂和载冷可以在供热系统和制冷系统之间传递热量，实现能量的高效利用。
常见的载冷剂种类及其应用
制冷剂 乙二醇 丙二醇 二氧化碳
特点
无色透明，不易挥发，混溶性 强
非毒性、对金属和橡胶无腐蚀 作用
环保、广泛存在于自然界
应用 空调、冷藏船舶、化工冷却系 统 食品和饮料冷藏、冰淇淋机组
超市冷冻设备、工业冷冻和制 冷系统
《制冷剂与载冷剂》PPT课件
本课件将介绍制冷剂与载冷剂的重要性和应用。通过分类和特点，你将了解 各种常见的制冷剂和载冷剂类型及其在实际应用中的作用。
制冷剂的定义和作用
制冷剂是用来实现制冷循环的介质，通过循环流动来吸热和释热，使得制冷 设备能够实现降温效果。
制冷剂的分类和特点
1 单质制冷剂
如氨、氮气。适用于特定工业领域，具有高效制冷性能。
2 混合制冷剂
含有两种或以上组分的制冷剂，如R410A。具有良好的热力学性质和环保特点。
3 可燃制冷剂
如氢、碳氢化合物。适用于特定工业领域，需要特殊安全措施。
常见的制冷剂种类及其应用
R134a
广泛应用于家用冷气、汽车空调等设备，具有优秀的制冷性能和环保性质。
R32
被认为是环保制冷剂，逐渐替代R410A在空调和热泵中的应用。
R404A
用于商业制冷、冷藏车和超市冷冻设备，具有良好的制冷效果。
载冷剂的定义和作用
载冷剂是一种能够转移和传递热量的介质，将热量从热源转移到制冷剂上， 并在其它位置释放热量。
载冷剂的分类和特点
1
水
作为常见的载冷剂，其热容量和导热性都很高。广泛应用于工业制冷和暖通空调 系统。
第三讲-制冷剂与载冷剂
制冷剂与载冷剂
⑸、无机化合物
编号 R7XX
无机化合物的分子量
氨
R717
举例 二氧化碳 R744
水
R718
制冷剂与载冷剂
5、对制冷剂的要求
1.热力学方面的要求：
1)沸点要求低 2)临界温度要高、凝固温度要低 3) 具有适宜的工作压力， (Pk/Po)小 4) 汽化潜热大 5)对于大型制冷系统，单位容积制冷量尽可能地大 6) 绝热指数小些 7)对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂
丙烯 (C3H6) R1270
制冷剂与载冷剂
⑶、 共沸(液体)制冷剂
组成
由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成，在气化或液化 过程中，蒸气成分与溶液成分始终保持相同；在既定压力下，发生 相变时对应的蒸发温度和冷凝温度保持不变。
编号 举例
R5XX R500
R502
质量百分比 = R152a/R12(26.2/73.8) = R22/R115 (48.8/51.2)
制冷剂与载冷剂
表2-4 中国制冷空调和化工行业最终淘汰消耗臭氧层物质时间表
行业 家用制冷设备
汽车空调器 工商业制冷设备
化工生产
消耗臭氧层物质 CFC11 CFC12 CFC12 CFC11 CFC12 CFC11 CFC12 CFC113
完全淘汰时间（年） 2010 2010 2002 ＊ 2002 ＊ 2006 ＊ 2010 2010 2006
ts≤ -60℃ 2.0 MPa＜Pc＜4.0MPa R13、R23、R14、 R503和甲烷、乙烷。 适用于-60℃以下的低温 制冷装置及复叠式制冷 的低温部分。
制冷剂与载冷剂
4、 制冷剂的编号表示方法
制冷剂的原理
制冷剂的原理
制冷剂是一种用于制冷或冷冻的物质，它们通过吸收热量来降低物体的温度，从而实现制冷的效果。
在制冷系统中，制冷剂扮演着至关重要的角色，它们的选择和运用直接影响着制冷系统的性能和效率。
那么，制冷剂的原理是什么呢？
首先，制冷剂的原理涉及到热力学中的蒸发和冷凝过程。
在制冷系统中，制冷剂首先以液态形式进入蒸发器，当它吸收外部热量时，会发生蒸发并转化为气态。
这个过程需要吸收大量的热量，从而使蒸发器的温度降低。
接着，气态的制冷剂会被压缩成液态，释放出热量，然后通过冷凝器散发热量，使得制冷剂重新变成液态，完成一个完整的循环。
其次，制冷剂的原理还涉及到温度和压力之间的关系。
根据热力学原理，当压力增加时，物质的温度也会随之上升，而当压力降低时，温度也会下降。
在制冷系统中，制冷剂在蒸发器和冷凝器中会不断地经历压缩和膨胀的过程，这就使得制冷剂能够吸收和释放热量，从而达到降温的效果。
此外，制冷剂的选择也是制冷原理的重要部分。
不同的制冷剂
具有不同的蒸发温度和压缩性能，因此在不同的制冷系统中需要选择合适的制冷剂来实现最佳的制冷效果。
同时，制冷剂的选择还需要考虑到环保性和安全性等因素，以确保制冷系统的运行不会对环境和人体造成不良影响。
总的来说，制冷剂的原理是基于热力学和压力温度关系的，通过蒸发和冷凝的循环过程来实现对物体温度的降低。
制冷剂的选择和运用需要综合考虑多种因素，以确保制冷系统能够稳定、高效地运行。
希望通过本文的介绍，读者对制冷剂的原理有了更清晰的认识。
制冷剂常识-管理文书-
因为如此，所以人为释放如不加限制，便很容易引起全球迅速变暖。
氟利昂所含的氟原子的个数愈多，对人体愈无害，对金 属的腐蚀性愈小，氟利昂用"R"和后面的数字表示，如 氟利昂11即R11。
武汉理工大学 轮 机 工 程
为保护环境，国际公约强制规定：目前制冷空调业大量使 用的制冷剂氟利昂（R22）将全面禁用。发达国家必须在 2030年前全面禁用，发展中国家也不迟于2040年，世界各 国的制冷空调巨子都在抓紧研发寻找对臭氧层无破坏的新 冷媒，而国内空调企业也已开始试产新冷媒空调。 据了解，在家用制冷空调行业，目前普遍使用的制冷剂是 属于HCFC的R22，这种制冷剂的大量使用破坏了高空臭氧 层，从而导致全球变暖。相比之下，环保型的新冷媒 R410a，对臭氧层的破环率为零，制冷、制热效率高，能 使空调器能效比升高约10％，被国际制冷界认为是目前家 用空调的最佳冷媒。
武汉理工大学 轮 机 工 程
南极臭氧洞一经发现，立即引起了科学界及整个国际社会的高度重视 。科学家需要对这一问题的许多现象和特征进行探索，最初对南极臭 氧洞的出现有过三种不同的解释:
第一种解释认为，南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空 气传输到达平流层，稀释了平流层臭氧的浓度；
第二种解释认为，南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧 化物的结果；
武汉理工大学 轮 机 工 程
人类诞生几百万年以来，一直和自然界相安无事。因为人类的活动 能力，也就是破坏自然界的能力很弱，最多只能引起局地小气候的 改变。
制冷剂介绍
2、制冷剂的种类和编号
¾ 根据制冷剂的分子结构可将制冷剂分为无机化合物和有机化合物
¾ 根据制冷剂的组成可分为单一制冷剂和混合制冷剂
¾ 根据制冷剂的物理性质可将制冷剂分为高温(低压)、中温(中压)、低温(高
压)制冷剂。
无机化合物：氨、水、二氧化碳
卤代烃：氟利昂 碳氢化合物：甲烷、乙烷、丙烷
混合制冷剂：共沸和非共沸
Global Warming Potential
是衡量制冷工质对气候变暖影响的指标值。当选用 CFC-11的值作为基准值1.0时，称为HGWP。近年 来人们将作用100年的CO2作为基准，并将CO2的 温室效应潜能值订为1.0，称为GWP或GWP100
TEWI （Total Equivalent Warming Impact )
（4）混合制冷剂
为什么要使用混合工质？
----调节沸点
共沸工质：混合后沸点高于和低于各组分沸点 非共沸工质：混合沸点在各组分之间
----调节热力性能
高沸点组分中加入低沸点组分，qv提高 反之，COP提高
已经商品化的共沸制冷剂，依应用先后在R500 序号中顺次地规定其编号： R500R12/R152a(73.8/26.2mass%) R502R22/R115(48.8/51.2mass%)
R130a R131 R132a R133a R134a
C2HCl5 C2HCl4F C2HCl3F2 C2HCl2F3 C2HClF4 C2HF5
R120 R121 R122 R123 R124 R125
C2Cl6 C2Cl5F C2Cl4F2 C2Cl3F3 C2Cl2F4 C2ClF5 C2F6
2， 实用性 制冷剂的化学稳定性和热稳定性好，在制冷循环过程中不分解，不 变质。无毒，无害。来源广，价格便宜。
制冷剂原理
制冷剂原理制冷剂是制冷系统中不可或缺的一部分，它通过吸收热量并在压缩和膨胀过程中释放热量，从而实现制冷的目的。
在制冷剂的运作过程中，涉及到一系列物理原理和化学原理。
本文将对制冷剂的原理进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地理解制冷技术的基本原理。
首先，制冷剂的选择至关重要。
制冷剂需要具备一定的物理性质，如低沸点、高蒸发热、适当的压缩比等，以便在制冷系统中发挥作用。
同时，制冷剂的化学性质也需要考虑，要求制冷剂在使用过程中不会对环境造成污染，也不会对人体造成危害。
其次，制冷剂的工作原理可以简单概括为四个过程，蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
在蒸发过程中，制冷剂从液态转变为气态，吸收外界热量；在压缩过程中，制冷剂被压缩成高压气体，同时释放热量；在冷凝过程中，制冷剂从气态转变为液态，释放热量；最后，在膨胀过程中，制冷剂通过膨胀阀减压，降低温度，完成制冷循环。
此外，制冷剂的选择和使用也需要考虑到系统的能效问题。
不同的制冷剂对系统的能效影响不同，一些新型的制冷剂在能效上有着明显的优势，对环境友好，因此在实际应用中受到越来越多的关注。
最后，制冷剂的循环过程中，需要通过制冷剂循环系统来完成。
这个系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部件，它们共同协作，使得制冷剂能够完成循环工作。
这些部件的选择和设计，直接影响着制冷系统的稳定性和效率。
总的来说，制冷剂的原理涉及到物理学和化学原理，需要综合考虑各种因素，包括物理性质、化学性质、能效问题以及循环系统的设计。
只有全面理解制冷剂的原理，才能更好地应用于实际制冷系统中，提高系统的效率和稳定性。
希望本文能够帮助读者更好地理解制冷剂的原理，为实际应用提供一定的参考价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
制冷剂讲稿永源热泵2006-5-26题纲•制冷剂的发展历史•制冷剂简介•制冷剂性质•常用制冷剂•制冷剂与制冷系统•关于制冷剂的环保条约•制冷剂的发展趋势制冷剂的发展历史•乙醚——1834年由美国人雅各布·珀金斯用乙醚作制冷剂。
建造了首台实用机械制冷机器。
•二氧化碳——1866年威德豪森提出使用二氧化碳被用作制冷剂。
•氨——1872年英籍美国人波义耳发明了以氨为制冷剂的压缩机。
•氟里昂——1926年托马斯·米奇尼开发了首台CFC机器（R12）。
制冷剂简介•制冷剂的分类低压高温（R11）Pk≤2~3bar，To＞0℃中压中温（R22） Pk＜20bar，- 60 ℃＜To＜0℃高压低温（R13） Pk≥20bar，To≤-70℃•制冷剂的命名规则制冷剂命名规则•国际通用命名规则，制冷剂以R＊＊•无机化合物R7＊＊，如水R718，氨R717•共沸制冷剂R5开头，如R500、R501等•非沸制冷剂R4开头，如R407C、R410A等•氟里昂用 R(m-1)(n+1)(x)(z), CmHnFxClyBrz， 2m+2=n+x+y+z，如R11、R22等•国际新的表示方法，即用HCFC代替原来的R•如含氢、氯、氟、碳原子的工质（HCFC-22）•若工质不含氢原子，则以CFC表示（CFC-11）•若工质不含氯原子，则以HFC表示（HFC-134a）制冷剂的性质•毒性•可燃性•换热性•临界点•臭氧消耗潜值（ODP）•全球变暖潜值（GWP）•材料相容性•冷冻油制冷剂毒性•ASHARE标准按毒性将制冷剂分成A、B两个安全等级。
•A级——在体积浓度小于等于400ppm时，按一定的时间长度，确定时间加权平均的极限限制值或相当的指标值，制冷剂没有观察到毒性。
•Ｂ级——在体积浓度小于等于400ppm时，按一定的时间长度，确定时间加权平均的极限限制值或相当的指标值，制冷剂没有观察到毒性。
•任何制冷剂正确使用都是安全的,不正确使用都可能造成伤害.制冷剂的可燃性•ASHARE按可燃程度将制冷剂分成三个等级。
•1级——制冷剂在1个大气压，21℃的空气中不会有火焰蔓延。
•2级——制冷剂在1个大气压，21℃的空气时最低可燃浓度大于0.00625lb/ft3且燃烧热小于8174Btu/Lb•3级——制冷剂是高度可燃的，在1个大气压，21℃的空气时最低可燃浓度小于0.00625lb/ft3且燃烧热大于8174Btu/Lb制冷剂安全等级B1A1不可燃B2A2低可燃性B3A3高可燃性高毒性低毒性换热性质•制冷剂的主要目的就是将热量从不需要的地方转移到需要的地方。
•制冷剂自身影响换热的三个主要性质：粘度（μ）：粘度低容易增加紊流比热（cp）：比热大单位制冷剂能够携带更多热量导热系数（λ）：导热系数大传热容易•制冷剂的选择目标是单位制冷剂能够携带更多热量且热量传递容易,也希望容易增加紊流而减小运送流体时的功耗.临界点•临界点温度它是制冷剂不可能加压液化的最低温度。
•对于绝大多数物质，其临界温度与标准蒸发温度存在以下关系：Ts/Tc≈0.6，故对于每一种制冷剂，其工作温度范围是有限的．•蒸发制冷循环就远离临界点，若Ｔk＞Tc制冷剂就无法凝结，Ｔk略低于Tc，则虽然能凝结，则节流损失大，循环的制冷系数大为降低。
•爱森曼（Eiseman）发现：当Ｔk／Tc和Ｔo/Tc相同时，各制冷剂理论循环的制冷系数大体相等。
消耗臭氧潜能值ODP•ODP（Ozone Depletion POtential）•衡量物质对大气臭氧层损耗的指标。
•规定R11的ODP值为1。
• ODP值就可以表示各种工质相对R11对臭氧层消耗能力的大小。
•ODP值不为零的制冷剂已经或将要按蒙特利尔协议被废止。
全球变暖潜值GWP•GWP（Global Warming Potential ）•衡量物质对全球变暖的温室效应影响程度的指标。
•规定R11的GWP值为1，表示各工质相对R11的温室效应能力的大小。
•规定CO2的GWP值为1。
因为CO2在全球变暖方面具有最大的净影响，卤代烃制冷剂与CO2相比通常有较高的GWP值。
制冷剂与材料相容性•和电机绕组的相容性•绝缘层吸收制冷剂。
缘层的介电强度和物理性状会下降。
当绕组变热时，制冷剂的快速释放会使绝缘层起泡而导致绕组过早失效。
•制冷剂会从绝缘层中析取聚合物。
当聚合物被析出时，绝缘层会变脆、分层和其他方面的退化，这些变化将导致电机失效。
而且析出的聚合物会沉积在制冷系统的其他地方，使流动变粘或引起阻塞。
•和橡胶及塑料的相容性•垫片、O形圈等可能是用橡胶制成的，制冷剂、冷冻油或两者的混合物可能会析取橡胶万分而使橡胶的性质发生不利变化。
导致橡胶的收缩或膨胀变形而使垫片失效。
如部分氯丁橡胶在HFC制冷剂中会收缩，而丁腈橡胶和R123接触时会膨胀。
•制冷剂对塑料的影响一般随着制冷剂分子中氟原子的减小而减小。
•和金属的相容性•烃类制冷剂与金属接触时一般非常稳定。
•在极热条件下，制冷剂和金属会起反应•制冷剂含水时会形成酸性物质，对金属有腐蚀作用，和油形成的混合物能溶解铜，然后沉积在温度较高的钢铁部件上，形成一层铜膜，这就是镀铜形象。
制冷剂的化学性质•下述内容是各种元素对化学性质的影响的总结：•碳元素一般增加分子量，升高沸点。
•氮元素一般容易起反应，这会产生毒性和不稳定问题。
•氧元素一般减少大气稳定性，这对减少温室效应和臭氧消耗有好处，但会产生毒性、燃烧和分解问题。
•硫元素一般增加毒性，减低稳定性。
•氢元素一般缩短大气寿命，对减少温室效应和臭氧消耗有好处，但增加易燃性。
•氟元素和碳结合会增加温室效应。
•氯元素会增强和冷冻油的溶解性，但也会增加臭氧消耗和毒性。
•溴元素会增加臭氧消耗，但降低可燃性。
•硼代替碳的化合物易于分解且一般有毒。
•硅代替碳的物质与水发生可逆反应且热力学性能不好。
制冷剂的化学性质•氯或溴元素增多（向三角形左下角移动）会增加制冷剂的臭氧消耗潜值（ODP）,氯元素增多也会使沸点升高。
•氟元素增多（向三角形右下角移动）会增加制冷剂的温室效应，温室效应取决于红外线吸收能力（碳氟屏障）和大气寿命，氟元素增多也会导致毒性下降。
•氢元素增多（向三角形顶角移动）会增加制冷剂的可燃性，也会缩短在大气中的寿命，寿命缩短对减少温室效应有好处。
•CFC族制冷剂不含氢元素,大气寿命最长但不可燃。
烃类物质(丙烷, 异丁烷)易燃但大气寿命短。
制冷剂中F、CL和H变化时的化学性质变化趋势常用制冷剂•水R718•氨R717•R22•R134A•R407C•R410A常用制冷剂•水——R718•通常用作吸收式制冷系统的制冷剂。
•特点：无毒、不可燃、来源丰富•吸收式制冷的一个缺点就是COP值比较低，只比1稍大。
常用制冷剂•氨——R717•特点:•吸水性强,不会产生冰堵•氨与水能够以任意比例互溶，系统可以不设干燥过滤器．•压力适中,单位容积制冷量大，适用于工业大型制冷装置，冷库用氨作制冷剂比较多。
•氨难溶于润滑油，如冷凝器、储液器等要定期放油。
•氨压缩终温较高，故压缩机气缸要采取冷却措施。
•纯氨不腐蚀钢铁，但含水分时腐蚀锌、铜、青铜、及其它铜合金，只有磷青铜例外，故系统中不允许用铜构件。
•有毒、可燃烧和爆炸。
•氨系统中必须设备空气分离装置。
R22•R22属HCFC类物质。
•R22无色、无味、不燃、不爆、毒性小，对金属无腐蚀，使用安全。
•R22与水的互溶性很差，系统中含水量超标则会引起冰堵和“镀铜”腐蚀。
规定R22产品的含水量限制在25PPM以下。
•R22是极性分子，对有机物的膨润作用很强，系统的密封件应采用耐氟材料，如聚四氟乙烯等。
•R22与润滑油有限溶解，有高温侧R22与油完全溶解，在低温侧，R22与油的混合物处于溶解临界温度以下时，R22与油将出现分层，上层主要是油，下层主要是R22。
R134a•R134a属HFC工质，作为R12的替代工质已经得到冷冻行业的认可•R12与R134a比较•冷媒性质比较•（1）R134a分子量大，流动阻力损失比R12大，传热性能比R12好。
•（2）相同的过冷度时，R134A制冷效果比R12更大；•（3）R134A吸水性比R12大很多,不易形成冰堵•（4）饱和温度压力曲线及制冷量曲线。
•润滑油比较•（１）R134a中不含CL，自身不具备润滑性，在合成油中需要增加添加剂以提高其润滑性．•（2）R134A用POE油，R12用矿物油，POE油吸水性是矿物油的100倍左右,吸入水分后很难通过抽真空除去,系统中最高水分含量不能超过80PPM，系统安装合适的干燥器运行后，含水量在10PPM或更低。
•（3）POE油与矿物油相容，但不能混用，系统改造时，剩存不到１%少量矿物油可接受.•干燥过滤器(1) 用于R134A的POE油中的酯容易水解生成酸性物质.(1)(2) 建议干燥过滤芯最好用分子筛，不要使用带矾土的滤芯，带矾土的滤芯会吸收POE油和水分，如果安装的干燥过滤器太小，不能过滤系统中多余的水分，酸性物质可能返回系统中，对压缩机不利。
故不建议使用。
Ｒ407C、R410A•属混合工质，为R22的替代工质R-407C R-410A HCFC-22成分HFC32/125/134a HFC32/125HCFC-22混合比率 wt%23/25/5250/50100共沸性非共沸近共沸沸点℃-43.6-51.6-40.8临界温度℃85.6271.4796.15临界压力 Mpa 4.613 4.923 4.99作业环境容许浓度 ppm100010001000燃烧性不燃性不燃性不燃性臭氧层破坏系数 CFC11=1000.055地球暖化系数 CO2=1150017001700水溶解性 ppm125016001300替代冷媒的特点•1、不破坏臭氧层。
其分子中不包含氯元素，故其ODP（臭氧层破坏系数）为0。
•2、毒性极低。
容许浓度和R22同样、为1000ppm。
•3、不可燃。
•4、化学和热稳定性高。
•5、水分溶解性与R22几乎相同、比R12大。
•6、是混合制冷剂。
R407C由3种成分组成、R410A由2种成分组成。
•7、是非共沸或近共沸混合物。
R407C是非共沸、R410A是近共沸。
---需注意组成变化。
•8、含有分子尺寸小的HFC-32。
•9、不与矿物油或烷基苯油相溶。
---与POE（酯润滑油）PVE（醚润滑油）等相溶。
R407C的温度滑差•定义：在蒸发器或冷凝器中制冷剂相变开始和结束时的温度差值，此差值不包含过冷度或过热度。
工况不同，温度滑差也不同，最大温度滑差可达7 ℃。
•分馏：R32标准沸点-52℃，R125标准沸点-49 ℃，R134A标准沸点-26 ℃，所以当R407C蒸发时，R32最先蒸发，剩下液体各组分的比例会发生变化，使得平均沸点将会不同，此过程称为分馏。