冷媒基本常识

1930年梅杰雷和他的助手在亚特兰大的美国化学会年会上终于选 出氯氟烃12（CFC12,R12,CF2CI2)，并于19321年商业化，1932年氯氟 烃11（CFC11,R11,CFCI3)也被商业化，随后一系列CFCs和HCFCs陆续 得到了开发，最终在美国杜邦公司得到了大量生产成为20世纪主要的 冷媒。 [编辑本段] 下表列出第二阶段冷媒开发时间
3.无环境污染性
对自然环境无害，不破坏臭氧层，温室效应低。 4.无毒性 5.不具爆炸性与燃烧性
冷媒的发展史：
1、 第一阶段：早期的冷媒
1805年埃文斯（O.Evans)原创作地提出了在封闭循环中使用挥发 性流体的思路，用以将水冷冻成冰。他描述了这种系统，在真空下将 乙醚蒸发，并将蒸汽泵到水冷式换热器，冷凝后再次使用。1834年帕 金斯第一次开发了蒸汽压缩制冷循环，并且获得了专利。在他所设计 的蒸汽压缩制冷设备中。
年份雪种
19Baidu Nhomakorabea1R12
1932R11
1933R114
1934R113
1936R22
1945R13
1955R14
1961R502
3、臭氧层消耗：
1985年2月英国南极考察队队长发曼（J.Farman)首次报道，从 1977年起就发现南极洲上空的臭氧总量在每年9月下旬开始迅速减少一 半左右，形成“臭氧洞”持续到11月逐渐恢复，引起世界性的震惊。 消耗臭氧的化合物，除了用于雪种，还被用于气溶胶推进剂、发 泡剂、电子器件生产过程中的清洗剂。长寿命的含溴化合物，如哈龙 （Haion)灭火剂，也对臭氧的消耗起很大作用。 氯原子和一氧化氮（NO）都能与臭氧反应， 正在世界大量生产和 使用CFCs由于其化学稳定性好（如CFC12的大气寿命为102年）不易在 对流层分解，通过大气环流进入臭氧层所在的平流层，在短波紫外线 UV-C的 照射下，分解出CI 自由基，参与了对臭氧的消耗。 归纳起来，要使臭氧发生消耗，这种物质必须具备两个特征 ：含 氯、溴或另一种相似的原子参与臭氧变氧的化学反应；在低层大气中 必须十分稳定（也就是具有足够长的大气寿命），使其能够达到臭氧 层。例如氢氯氟烃雪种HCF22和HCFC123,都有一个氯原子，能消耗臭 氧，其大气寿命分别为 12.1和14年，且氢原子相对活泼，能在低层大 气中发生分解，到达臭氧层的数量就不多。因此HCFC22和HCFC123破 坏臭氧的能力比CFCs小得多。
1922
二氯乙烷异构体 （R1130）
CHCI=CHCI
1923
汽油
HCs
1925
三氯乙烷（R1120) CHCI=CCI2
1926
二氯甲烷（R30)
CH2CI2
早期的冷媒，几乎多数是可燃的或有毒的，或两者兼而有之，而且 有些还有很强的腐蚀和不稳定性，或有些压力过高，经常发生事故。
2、第二阶段：氯氟烃与含氢氯氟烃制冷剂
冷媒是在冷冻空调系统中，用以传递热能，产生冷冻效果之工 作流体。依工作方式分类可分为一次(Primary)冷媒与二次 (Secondary)冷媒。依物质属性分类可分为自然(Natural)冷媒 与合成(Synthetic)冷媒。 理想的冷媒物理特性
1.蒸发压力要高
蒸发温度会随应用温度而变化，例如冰水机之蒸发温度约为 0~5℃，冷冻库主机之蒸发温度约为-20 ~ -30℃，家用空调机之蒸发 温度约为5~10℃。蒸发温度愈低，蒸发压力亦愈低，若冷媒之蒸发压 力低於大气压力时，则空气易侵入系统，系统处理上较为困难，因此 希望冷媒在低温蒸发时，其蒸发压力可高於大气压力。
1.化学性质稳定
蒸发温度会随应用温度而变化，例如冰水机之蒸发温度约为 0~5℃，冷在冷冻循环系统中，冷媒只有物理变化，而无化学变化，不 起分解作用。
2.无腐蚀性
对钢及金属无腐蚀性，氨对铜具有腐蚀性，因此氨冷冻系统不得 使用铜管配管；绝缘性要好，否则会破坏压缩机马达之绝缘，因此氨 不得使用於密闭式压缩机，以免与铜线圈直接接触。
粗汽油
二氧化碳（R744)
CO2
19世纪60年 氨（R717）
NH3
代
甲基胺（R630）
CH3(NH2)
乙基胺（R631)
CH3-CH2(NH2
1870
甲基酸盐(R611）
HCOOCH3
1875
二氧化硫R764)
SO2
1878
甲基氯化物，氯甲烷 CH3CI （R40)
19世纪70年 氯乙烷（R160) 代
CH3-CH2CI
1891
硫酸与碳氢化合物 H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3）
2CH-CH3
20世纪 溴乙烷（R160B1)
CH3-CH2Br
1912
四氯化碳
CCI4
水蒸气(R718)
H2O
20世纪20年 异丁烷（R600a) 代
（CH3)2CH-CH3
丙烷（R290)
CH3-CH2-CH3
冷媒之凝固点要低，否则冷媒在蒸发器内冻结而无法循环。
6.气态冷媒之比容积要小
气态冷媒之比容积愈小愈好，则压缩机之容积可缩小使成本降
低，且吸气管及排气管可以用较小的冷媒配管。 7.液态冷媒之密度要高
液态冷媒之密度愈高，则液管可用较小的配管。
8.可溶於冷冻油，则系统不必装油分离器
理想的冷媒化学特性
2.蒸发潜热要大
冷媒之蒸发潜热大，表示使用较少的冷媒便可以吸收大量的热 量。
3.临界温度要高
临界温度高，表示冷媒凝结温度高，则可以用常温的空气或水来 冷却冷媒而达到凝结液化的作用。
4.冷凝压力要低
冷凝压力低，表示用较低压力即可将冷媒液化，压缩机之压缩比 小，可节省压缩机之马力。
5.凝固温度要低
4、 我国的《国家案》中冷媒的淘汰时间表：
1）自1999年7月1日，CFCs的年生产和消费量分别冻结在19951997年3年的平均水平； 2）自2005年1月1日，消减冻结水平的50%； 3）自2007年1月1日消减冻结水平的85%； 4）自2010年1月1日，完全停止CFCs。 《国家方案》中对各制冷空调行业规定了具体的淘汰目标： 1)工商制冷：2003年停止CFC11/12新灌装，2010年停止CFC11/12 维修补充的再灌装。 2）家电：1999年40%新生产的冰箱冷柜的替代，2003年70%新生 产的冰箱冷柜的替代，2005年100% 新生产的冰箱冷柜的替代。 3）汽车空调：2002年停止新生产CFC12空调，2009年后在汽车空 调上只允许使用回收的CFCs。 到目前为止，我国仅签署了《议定书》伦敦修正案，所以尚没对 HCFCs的淘汰作出承诺。
下表列出了早期使用过的冷媒：
年份
雪种
化学式
19世纪30年 橡胶馏化物 代
二乙醚（乙基醚） CH3-CH2-O-CH2-CH3
19世纪40年 甲基乙醚(R-E170) 代
CH3-O-CH3
1850
水/硫酸
H2O/H2SO4
1856
酒精
CH3-CH2-OH
1859
氨/水
NH3/H2O
1866