第2讲：制冷剂、载冷剂、冷冻机油及压焓图
制冷原理与压焓图图文详解
1）将潜热和显热从高压制冷剂传递给冷却水；
2）贮存足够的液体在冷凝器和膨胀阀之间形成液封阻隔蒸气。
膨胀阀的作用？
膨胀阀是截流元件的一种。来自冷凝器的高压液体流经膨胀阀后转变成低压的气
/液体混合物。
蒸发器中提供换热表面，使低压制冷剂液体蒸发成制冷剂蒸气。在液态向气态的 转变过程中吸收潜热。这些潜热来自被冷却的载冷剂（冷冻水）。
饱和：某种物质在其饱和温度和压力下，处于饱和的气/液混合状态。
过热：指某种气态物质，其温度高于其饱和温度，高出饱和温度的值 Nhomakorabea是过热 度。
过冷:指某种液体温度低于其饱和温度，低于饱和温度的值即是过冷度。 制冷循环示意图
蒸气压缩
高温、高压的制冷剂蒸气排入冷凝器。当高温气体与冷的管壁接触时，它首先释 放显热（过热）成为饱和气体。然后，将潜热释放给管内的冷却水之后，气态制 冷剂凝结成液体。
制冷原理与压焓图图文详解
发布时间：2018-04-1611:33
制冷一些概念和术语
T与C的换算
F=9/5C+32, C=5/9（F-32）
式中F-华氏温度，C-摄氏温度。
显热：显热即指引起物质温度变化的热量；如果加热某种物质，使其温度升高， 则加入的热量称为显热；同样地，如果冷却某种物质，使其温度降低，则释放的 热量也称为显热；显热可以通过温度的变化测量出来。
在冷凝过程中，制冷剂压力保持不变。
低温、低压的制冷剂蒸气被压缩机吸入，压缩机将其压缩成高温、高压的制冷剂 蒸气。
蒸发器split:蒸发器饱和温度与蒸发器出水温度差。
蒸发器ran ge:蒸发器进、出水温度差。
冷凝器split:冷凝器饱和温度与冷凝器出水温度差。
制冷循环压焓图分析和制冷剂流程图
第二章制冷循环压焓图分析和制冷剂流程图Copy Right By:Thomas T.S. Wan( )Sept. 3, 2009All Rights Reserved工业冷冻系统设计从制冷循环压焓（P-H）图分析和制冷剂流程图开始：（1）制冷循环P-H图分析 (P-H Diagram Refrigeration Cycle Analysis)。
使用PH图计算制冷系统的热力学物性可以分析制冷循环的可行性。
通过PH图分析，可以很清楚的确定系统设计点的制冷剂流量和运行工况。
（2）制冷剂流程图 (Refrigerant Flow Diagram)制冷剂流程图给出了系统所用设备，设备间管道走向和尺寸，保温要求；还确定了压降、吸气过热度等等。
制冷剂流程图可能非常简易，如果有必要也可以推广到工艺仪表流程图中（P&I D）。
制冷剂流程图是要与P-H图一起阅读。
从制冷剂流程图和PH图中可以获悉完整的系统信息。
P-H (Pressure-Enthalpy)图分析:R22典型PH（压焓）图如图2-1所示。
利用P-H 图可以表达理论制冷循环，如图2-2所示。
图2-3为制冷循环图2-2简化版，但是只体现了与理论制冷循环相关的数据，省略了纵坐标（压力）和横坐标（比焓）。
与循环相关的压力和比焓值如PH图所示。
蒸发器- A-B-C对应蒸发温度，B点与C点比焓差为单位质量制冷量。
压缩机- C-D为等熵压缩过程。
压缩过程比焓差为H D-H C。
压缩过程（绝热过程）也可以用英尺表示为（H D-H C）×778。
对于实际压缩，不再遵循绝热过程，而是多变过程，如图2-3中C-D’所示。
冷凝- 冷凝（放热）过程为D-E（实际过程为D’-E）。
冷凝器总放热量等于蒸发器吸热量与系统输入功率之和。
膨胀- E-B代表膨胀过程。
PH图2-3中制冷系统（无损失）运行参数如下：冷凝温度（CT）：110℉蒸发温度（ET）：10℉冷凝压力：241.04 Psia蒸发压力：47.46 Psia压缩机吸气温度：10℉压缩机吸气压力：47.46 Psia压缩机排气压力：241.04 Psia压缩机吸气比焓：105.44 Btu/Lb压缩机排气比焓：123.25 Btu/Lb液态制冷剂比焓：42.45 Btu/Lb压缩机吸气熵：0.226对于更加精确计算，推荐从制冷剂物性表或者计算机软件中查询参数。
《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。
制冷原理第二章制冷剂
爆炸极限 1.8~8.4 16.0~25.0 None None
制冷剂代号 R23 R32 R22 R744
爆炸极限 None 14~31 None None
18
制冷剂的物理化学性质及其应用
3、安全分类 毒性分为A、B两级
（A——低毒性、B——高毒性） 可燃性分为1、2、3三级
（1——不燃；2——低度可燃；3——高度可燃）
料无腐蚀作用。
30
目录
制冷剂概述 制冷剂的物理化学性质及其应用 载冷剂 ➢ 润滑油
31
润滑油
一、润滑油的功效 在制冷装置中，润滑油保证压缩机正常运转，对压缩机各
个运动部件起润滑与冷却作用，在保证压缩机运行的可靠性和 使用寿命中起着极其重要的作用。
减少运动零件摩擦量，延长寿命； 带走摩擦热； 防止制冷剂气体泄露； 清洗润画面，带走污垢； 保护零件防止锈蚀；
臭氧层有潜在消耗能力。
22
23
制冷剂的物理化学性质及其应用
臭氧衰减指数ODP CFC高、HCHC低、HFC为0
温室效应指数GWP CFC高、HCHC和 HFC低
总等效温室效应TEWI • 第一部分：直接温室效应——温室气体排放、泄露 或维修报废时进入大气产生的温室效应； • 第二部分：间接温室效应——使用这些温室气体的 装置因耗能引起的二氧化碳排放所带来的温室效应。
上节回顾
相变制冷——液体汽化、固体熔化与升华；压焓图 有外功输出（等熵）
绝热膨胀制冷 无外功输出（等焓）
（温度随微小压力变化而变化的关系） 逆卡诺循环
制冷的热力学特征 洛伦兹循环 热能驱动的制冷循环
（制冷量、制冷系数、热力系数、热力完善度、热泵系数）
1
第二章 制冷剂、载冷剂及润滑油
制冷剂与压焓图
⑵按工作温度压力分：
• 在一个大气压下，环温30℃下的冷凝压力分为： • 1. 高温低压制冷剂，沸点在0℃以上，冷凝压 力小于0.3MPa的制冷剂，包括R11、R21、R114。 • 2.中温中压制冷剂，标准沸点在-60℃~0℃范围 内，压力在03MPa~2MPa范围内的制冷，包括 R717、R12、R22、R502等。 • 3.低温高压制冷剂，标准沸点低于-60℃，冷凝 压力高于2MPa的制冷剂，包括R13、R14、R503。
平流层
3.1 臭氧层被破坏的危害
Байду номын сангаас
• 1.会影响人类的健康。 臭氧层被破坏后，其吸收紫外线 的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会大 大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系 统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性 疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增 加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有10 万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭 氧层的臭氧每损耗1％，皮肤癌的发病率就会增加 2％。 另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、 角膜肿瘤等。 • 2. 会影响农作物的生产。 实验表明，过量的紫外线辐射 会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积，从 而影响作物的产量同时，过量紫外线辐射还会影响到部分 农作物种子的质量，使农作物更易受杂草和病虫害的损害。 一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少25％，大豆 将会减产20％－25％。
第一章
制冷基本原理
§1-4 制冷剂与压焓图
一、制冷剂的作用：
• 制冷剂是制冷系统完成制冷循环所必需的工作 介质。制冷剂在制冷系统中不断的与外界发生 热交换。 • 制冷剂借助压缩机的做功，将被冷却对象的热 量连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。 • 制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化，在冷凝 器中是高压常温下凝结，因此只有在工作温度 范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。 多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。 • 制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化，没 有化学变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期 循环使用。
压焓图
Lgp-h Diagram
动力循环与制冷（热泵)循环
• 动力Power循环 —正循环
输入热,通过循环输出功
• 制冷Refrigeration循环—逆循环
输入功量（或其他代价），从低温 热源取热
• 热泵Heat Pump循环 —逆循环
输入功量（或其他代价），向高温 热用户供热
制冷空调原理与装置
[ kJ/kg ] [ kJ ]
1、焓是状态量 state property 2、H为广延参数 H=U+pV= m(u+pv)= mh
h为比参数
3、对流动工质，焓代表能量(内能+推进功) 对静止工质，焓不代表能量
4、物理意义：开口系中随工质流动而携带的、取决 于热力状态的能量。
熵的导出
克劳修斯不等式
h xh" (1 x)h'
v xv" (1 x)v'
y xy" (1 x) y'
s xs" (1 x)s'
x
y y' y" y'
已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度x
h ,v ,s
压焓图(计算制冷循环的热力特性)
压焓图为一热力状态图。图中纵坐标表示 绝对压力的对数lgp，横坐标表示焓值h。
未饱和液，过冷液 Subcooled liquid 压缩液 Compressed liquid
饱和液 Saturated liquid
饱和湿蒸气
Saturated liquid-vapor mixture 饱和蒸气 Saturated vapor 过热蒸气 Superheated vapor 汽化潜热 Latent heat of Vaporization
制冷原理及压焓
4
上述六个状态参数（p、t、v、x、h、s）中，只要知道其中任意两个状态参数值，就可确定 制冷剂的热力状态。在lgp-h图上确定其状态点，可查取该点的其余四个状态参数
3、制冷循环 过程在压焓图
上的表示
3
4
B C
5D
p
2
1A
制冷系统图
A—压缩机； B—冷凝器； C—节流阀； D—蒸发器。
4
pk
3 2
a
hb
压焓图
h
临界点K和饱 和曲线
02
K点左边的粗实线Ka 为饱和液体线，在Ka 线上任意一点的状态 ，均是相应压力的饱
和液体；K点的右边 粗实线Kb为饱和蒸 气线，在Kb线上任 意一点的状态均为饱 和蒸气状态，或称干
蒸气。
01
临界点K为两根粗实 线的交点。在该点， 制冷剂的液态和气态 差别消失。
三个状态区
01
Ka左侧——液体区，该区域内的制冷剂 温度低于同压力下的饱和温度；
02
Kb右侧——过热蒸气区，该区域内的 蒸气温度高于同压力下的饱和温度；
03
Ka和Kb之间——气液混合区，即湿蒸 气区。该区内制冷剂处于饱和状态，压 力和温度为一一对应关系。
04
在制冷机中，蒸发与冷凝过程主要在湿 蒸气区进行，压缩过程则是在过热蒸气 区内进行。
5
p0 1
h 理论循环在p-h图上的表示
谢！
谢
END
1
等熵线：图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线。制冷剂的压缩过程沿等熵线进行，因此 过热蒸气区的等熵线用得较多，在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
2
等容线：图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线。与等熵线比较，等比容线要平坦些。 制冷机中常用等比容线查取制冷压缩机吸气点的比容值。
制冷剂与压焓图
• 制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化，没有化学 变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期循环使用。
二、常用制冷剂分类和命名
⑴ 按 化 学 组 成 分 类 1.无机物化合物 2.饱和碳氢化合物 3.不饱和碳氢化合物 4.氟里昂 5.共沸溶液 6.非共沸溶液 7.有机化合物 8.环状有机化合物 ⑵ 按 工 作 温 度 压 力 分
3.2 哪些气体可以破坏臭氧层？
• 臭氧层在氯原子，氟原子和溴原子附近会被毁坏。这些元素含在 很稳定的氟氯烃(如氟里昂)中。这些气体分子升到平流层，在紫 外线照射之后，分解成各种单元素气体，破坏臭氧。这些气体比 空气重，最终会降落到地球表面，和有机物质反应之后被吸收。 但是在平流层已经破坏了很多臭氧。氯气破坏性最大，可以破坏 它十万倍的臭氧。
•
最着名的是1987年代表19个组织和四个国家，在智利的蓬塔 阿雷纳斯，进行的一项大规模研究，即机载南极臭氧实验。这项 实验表明1987年臭氧洞大小达到历史最大，引起科学界和政界的 注意。 同时持氟里昂破臭氧层观点的学者认为，南极上空之所以会出 现臭氧层空洞是因为当地的极度寒冷所至。他们认为云层中粒子 无论属何性质，由什么构成，当其表面温度低于-73摄氏度时， 任何形式存在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。当南极 洲处于暖季（11月~3月）时，南极上空臭氧层中的氯化合物只受 到太阳紫外线辐射的影响，分解缓慢。但当进入酷寒的冬季 （4~10月），其气温可达-88.3摄氏度，云层中冰冷的粒子此时 便成了释放活性氯的化学反应的催化剂，这就更大破坏了南极上 空臭氧，因此出现臭氧层空洞。
制冷剂与压焓图
5.共沸溶液类（混合制冷剂） 5.共沸溶液类（混合制冷剂） 共沸溶液类
• 由两种以上互溶的单组分制冷剂组成，在常温 由两种以上互溶的单组分制冷剂组成， 下按一定比例混合而成。命名是R500 R500序号中编 下按一定比例混合而成。命名是R500序号中编 例如：R501是R22和R12按质量比75/25混合 按质量比75/25混合。 号，例如：R501是R22和R12按质量比75/25混合。 R502是R22和R115按质量比48.8/51.2混合 按质量比48.8/51.2混合。 R502是R22和R115按质量比48.8/51.2混合。 • 特点：在一定压力下具有恒定沸点，和单组制 特点：在一定压力下具有恒定沸点， 冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是， 冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是，在相同 工作条件下， 蒸发温度变低， 制冷量增大， 工作条件下，①蒸发温度变低，②制冷量增大， 化学稳定性好， 压缩机排气温度降低， ③化学稳定性好，④压缩机排气温度降低，它 可使封闭压缩机电机得到更好的冷却， 可使封闭压缩机电机得到更好的冷却，改善提 高制冷循环性能。 高制冷循环性能。
第一章
制冷基本原理
Байду номын сангаас
§1-4 制冷剂与压焓图
一、制冷剂的作用： 制冷剂的作用：
• 制冷剂是制冷系统完成制冷循环所必需的工作 介质。 介质。制冷剂在制冷系统中不断的与外界发生 热交换。 热交换。 • 制冷剂借助压缩机的做功，将被冷却对象的热 制冷剂借助压缩机的做功， 量连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。 量连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。 • 制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化，在冷凝 制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化， 器中是高压常温下凝结， 器中是高压常温下凝结，因此只有在工作温度 范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。 范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。 多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。 多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。 • 制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化，没 制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化， 有化学变化。如果系统不泄漏， 有化学变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期 循环使用。 循环使用。
制冷剂与压焓图
• 1973年，美国化学家马里奥·莫利纳首次提出氟里 昂对臭氧层有影响。氟里昂是一种氟氯烃，在冰箱 和空调器中已经做了20多年的制冷剂。但是当时没 有学者测试臭氧层厚度，也没有多少臭氧层研究， 各国政府没有在意。 臭氧层空洞是在做南极研究时 逐步发现。这些研究在地面和空中一起测量，由各 国合作测量。
力 分 3.低温高压类
1.无机物化合物类
• 主要有:氨、空气、水、co2等。 代号由字母 R7××组成，如：氨（NH3）--R717 , 水-R718，空气--R729。它们是较早采用的天然制 冷剂。
2.饱和碳氢化合物类
• 主要有:甲烷（CH4）-R50； 乙烷（CH3CH3）-
R170； 丙烷（CH2CH2CH3）-R290； 丁烷
• 近地面10公里以内的对流层臭氧约占总臭氧15%， 对流层臭氧增加,会增强温室效应。
平流层
3.1 臭氧层被破坏的危害
• 1.会影响人类的健康。 臭氧层被破坏后，其吸收紫外线 的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会大 大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系 统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性 疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增 加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有10 万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭 氧层的臭氧每损耗1％，皮肤癌的发病率就会增加 2％。 另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、 角膜肿瘤等。
制冷剂压焓图说明
制冷剂压-焓图(lgP-h图)介绍制冷剂的热力学性质可通过热力参数之间的关系来描述，而制冷剂的热力参数之间的关系是通过实验方法测定出来的，一般用热力学性质图、表来表示。
制冷剂的lgP—h图：(又称莫里尔图(Molliev Diagram)）图中：K ——临界点 P ——等压线 h ——等焓线 t ——等温度线s ——等熵线 v ——等比容线 x ——等干度线在lgP—h图上任意一点都能表示制冷剂的一种热力状态，在一个状态点上，制冷剂具有确定的压力、温度、比容、焓和熵，以及蒸气所占的比例，即干度值X。
X = 制冷剂蒸气质量 / 制冷剂总质量饱和液体线（X=0）：在lgP—h图上，将不同温度下的饱和液体的各点连接起来的曲线叫做饱和液体线。
在饱和液体线上的各点所表示的是制冷剂饱和液体在此点压力下的饱和温度。
干饱和蒸气线（X=1）：在lgP—h图上，将不同温度下的干饱和蒸气的各点连接起来的曲线叫做干饱和蒸气线。
在干饱和蒸气线上的各点所表示的是制冷剂干饱和蒸气在此点压力下的饱和温度。
饱和液体线和干饱和蒸气线均为粗实线，相交于临界点，这两条线将lgP—h图分成三个区域。
饱和液体线左边是过冷液体区，干饱和蒸气线右边是过热蒸气区，两条曲线中间的区域为饱和区，也就是湿蒸气区，在这个区域内的制冷剂为饱和状态，区域内各点上的饱和蒸气均为湿蒸气。
等温线（t）：将表示温度相同的各点用点划线连接起来成一条折线，这条折线就是等温线。
等温线在过冷液体区为竖直线，与等焓线重合；在湿蒸气区为水平直线，与等压线重合；在过热蒸气区为向右下方向的曲线。
等比容线（v）：将比容相同的各点用虚线连接起来的曲线叫做等比容线。
等熵线（h）：将熵值相同的各点用细实线连接起来的曲线叫做等熵线。
等干度线（x）：在饱和区内将干度相同的点连接而成的曲线叫做等干度线。
在lgP—h图中，箭头所指的方向表示各参数数值增加的方向。
另外，可以根据任意两个状态参数就能确定其在lgP—h图上的状态点，通过这个点，就可以查出其它几个状态参数。
压焓图
w0＝h2－h1
• 制冷系数ε0：
0
q0 w0
h1 h4 h2 h1
• 热力完善度η ： 0 h1 h4 Tk T0 c h2 h1 T0
例题：某空气调节系统需制冷量20kW，假定循环为单级蒸气压缩式
制冷理论基本循环，且选用氨作为制冷剂，工作条件为：蒸发温度
T0'
4'
1'
从而制冷；等压吸热。
T0
4
1
0
b
as
二、压焓图（一点两线三区五态六参数）
• 等压线 — 水平线 • 等焓线 — 垂直线 • 等干度线 — 湿蒸气区域内曲线 • 等熵线 — 向右上方大斜率曲线 • 等容线 — 向右上方小斜率曲线 • 等温线 — 垂直线（液相区）→水平线（两相区）
→向右下方弯曲（过热蒸气区）
五、理论制冷循环的特点（对比理想制冷循环）
• 干压缩代替了湿压缩：
p
压缩机吸气状态为干饱和蒸气
pk
3
• 节流阀代替了膨胀机：
p0
简化了设备，但会造成节流损失
4
2 1
• 热交换过程为等压过程，而
非等温过程
实现三个相区都能完成热交换
0
h3=h4
h1 h2 h
蒸气压缩制冷理论循环p h图
Tk - To
6.67
273
273 5
40 273 5
7.94
o 84%
（不考虑传热温差）
讨论：制冷理论循环中
qo w o q k 1080 170 1250
Qo No Qk 20 3 23
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第2讲：制冷剂、载冷剂、冷冻机油§2-1 制冷剂制冷剂又称制冷工质，用英文单词（Refrigcrant）的首位字母“R”作为代号。
它是一种在制冷循环过程中利用液体气化吸收热量，又在外功的作用下，把气体液化放出的热量传给周围介质的物质。
它易于气化，又易于液化。
在制冷装置中，没有制冷剂就无法实现制冷。
高压制冷剂。
按可燃性和毒性分类，分为不可燃、可燃、易燃、低毒、高毒等组别。
●制冷剂的选用原则制冷剂应具备一些基本要求，可以从热力学、物理化学、安全和经济等方面来考虑。
（1）热力学的要求①在大气压下，制冷工质的蒸发温度（沸点）t0要低。
这样不仅可以获取比较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度t0下，使其蒸发压力P0高于大气压力，以避免空气进入制冷系统影响换热设备的换热效果和设备的使用寿命。
同时，在一定的蒸发温度下，蒸发压力高于大气压力，系统一旦发生泄漏时容易发现。
②要求制冷剂在常温条件下，要有比较低的冷凝压力P k，以免对处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排出管道等设备的强度要求过高。
通常按正常蒸发温度t0和常温下的冷凝压力P k将制冷工质分为以下三种：a.高温制冷工质（或称低压制冷工质）：t0>0℃,P k<2～3kg/cm2。
如R11、R113、R114等，这些制冷剂适用高温环境下空调系统用的离心式压缩机。
b.中温制冷工质（或称中压制冷工质）：0℃>t0>-70℃，P k<15～20 kg/cm2。
如氨（R717）、氟利昂12（R12）、氟利昂22（R22）、氟利昂500（R500）、氟利昂502（R502）等，这类制冷剂使用范围比较广，适用于活塞式制冷压缩机制电冰箱、食堂小冷库、空调用制冷系统、大型冷藏库等制冷装置中。
c.低温制冷工质（或称高压制冷工质）：t0<-70℃，P k>20kg/cm2.如氟利昂13(R13)、氟利昂14(R14)、氟利昂23（R23）、氟利昂503（R503）等，这类制冷剂只适用于复叠式制冷装置中的低温部分或在-70℃以下的低温制冷设备。
③对大中型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大，这样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量。
所谓单位容积制冷量是指压缩机吸入一立方米的制冷剂蒸发所能产生的冷量。
④制冷剂的临界温度要高些，凝固温度要低些。
因为当制冷剂处在临界温度以上时，不会进行相变，所以临界温度高，便于在环境温度下冷凝成液体；凝固温度低，宜制取较低温度，扩大制冷剂的使用范围，减少节流损失，提高制冷系数。
（2）物理化学要求①制冷剂的粘度尽可能小，以减小管道流动阻力，提高换热设备的传热强度，有利于制冷剂的循环和降低压缩机的功率消耗，并可缩小系统管径，降低金属消耗量。
②制冷剂导热系数应当高，以提高换热设备的效率，减少传热面积。
③与油的互溶性。
④应具有一定的吸水性，这样就不致予在制冷系统中形成“冰塞”，影响正常运行。
（注意：系统中的水分还有可能与氟利昂制冷剂发起化学反应，生成混合沉积物而堵塞。
规定：氟利昂中的含水量不得超过0.0025%。
）⑤应具有化学稳定性，不燃烧，不爆炸，使用中不分解，变质。
（3）安全性要求。
要求制冷剂对人的健康无损害，无毒性，无刺激性臭味。
（4）经济性方面的要求。
要求制冷剂价廉且容易获取。
●制冷剂使用注意事项制冷剂属于化学制品，在一般温度下呈气体状态。
有些制冷剂还有可燃性、毒性、爆炸性，所以在保管、使用、运输中必须注意安全，防止造成人身和财产损失的事故。
制冷剂在保管和使用时应注意：（1）盛放制冷剂的钢瓶必须经过检验，确保能承受规定的压力；（2）各种制冷剂的钢瓶外应标有明显的品名、数量、质量卡片，以防错用；（3）制冷剂钢瓶应放在阴凉处，避免高热和太阳直晒。
搬动和使用时应轻拿轻放；（4）保存制冷剂，钢瓶阀处绝对不应有慢性泄漏现象，否则会漏完制冷剂和污染环境；（5）分装或充加制冷剂时，室内空气必须畅通，禁止在室内泄漏有毒的气体。
如果发生严重泄漏，应立即设法通风、防止中毒；（6）分装和充加制冷剂时，要戴手套、眼镜，注意防护，以防制冷剂喷出造成冻伤；（7）制冷剂使用后，应立即关闭控制阀，重新装上钢瓶帽盖或铁罩，加以保护；（8）在检修系统时，如果需要从系统中将制冷剂抽出压入钢瓶时，钢瓶应得到充分的冷却，并严格控制注入钢瓶的重量，决不能装满，一般按钢瓶容积装60%左右为宜，使其在常温下有一定的膨胀余地，避免发生意外事故。
§2-2 载冷剂载冷剂又称传热剂或冷媒，是制冷系统中传递冷量的中间媒介物质。
其工作原理是载冷剂在制冷系统的蒸发器中被冷却，获得冷量，再送到需要冷却的设备中去。
此时载冷剂在需要冷却设备中吸收热量，接着返回至蒸发器，并将吸收的热量传递给制冷剂，而后进入需入要冷却设备，对需冷设备不停地冷却。
●对载冷剂的基本要求(1)比热容大。
它是衡量载冷剂性能优劣的重要指标之一。
(2)传热系数大。
(3)粘度和密度小。
(4)凝固点低，可以扩大使用范围。
(5)化学腐蚀作用小，可以延长设备的使用寿命。
(6)无毒无臭，对人体无害。
(7)价格低易获取，可以减少制冷设备运行中的费用。
●载冷剂的种类载冷剂的种类很多，按其工作温度大致可分为3类。
（1）高温载冷剂。
高温载冷剂(如水)，适用于0℃以上的制冷循环，被广泛用于空调装置。
（2）中温载冷剂。
中温载冷剂(如氯化钠、氯化钙的水溶液)，适用于5℃～-50℃制冷装置中。
（3）低温载冷剂。
低温载冷剂(如R11、三氯乙烯)，适用于低于-50℃的制冷装置。
●常用载冷剂的主要性质(1)空气。
空气是一种容易获得的载冷剂，具有凝固点低、对金属腐蚀性小、设备简单等优点。
缺点是比热容小、放热系数低，需要加大换热器空气一侧的传热面积。
(2)水。
水是一种理想的载冷剂，具有比热容大、相对密度小、放热系数高、传热性能好、安全无毒、来源充裕、价格低等优点。
被广泛地采用，特别是空气调节系统。
缺点是凝固点高(O℃就凝固)，因而使用时受到一些限制。
(3)盐水溶液。
盐水溶液一般是氯化钠、氯化钙或氯化镁与水配制而成的。
在0℃以下的温度系统中，一般都用盐水作载冷剂。
盐水具有比热容大、传热性能好、冰点较水低等优点。
盐水的凝固温度随盐的质量分数的增加而有所增高。
缺点是对金属腐蚀性较严重、相对密度大、而比热较水小，故动力消耗相对淡水循环系数要大。
§2-3 冷冻机油润滑油（即润滑油）在制冷压缩机中起摩擦表面，减少零件磨损；冷却摩擦零件，降低压缩机功耗；密封摩擦面间隙，阻挡制冷剂泄漏；冲刷摩擦表面，不断带走磨屑保证压缩机正常工作、延长使用寿命等作用。
通常把制冷压缩机用的润滑油称为冷冻油，它是一种深度精制的专用润滑剂。
●对润滑油的基本要求（1）润滑油的凝固点要低。
如果凝固点高，就会造成低温流动性差，在蒸发器等低温处失去流动能力，形成沉积，影响制冷效率和制冷能力。
此外，当压缩机温度低时，会影响机件润滑，造成磨损。
（2）要有适当的粘度。
如果粘度①太小，在磨擦面不易形成正常的油膜厚度，会加速机械磨损，甚至发生拉毛气缸、抱轴等故障；如果粘度太大，润滑和密封性能虽好，但制冷压缩机的单位制冷量消耗的功率会增大，耗电量增加。
润滑油的粘度过大或过小都会引起气缸温度过度升高，造成排气温度过高，影响制冷压缩机的正常运行。
（3）有较好的粘温性能和较高的闪点②。
制冷压缩机在工作中，汽缸等处的温度高达130～150℃左右，所以要求润滑油的粘度在温度变化时要小，闪点要高。
这才能保证在各种不同温度条件下，具有良好的润滑性能，不会使润滑油在温度高的情况下炭化。
（4）要有良好的化学稳定性和抗氧化安定性。
润滑油在制冷系统内与制冷剂经常接触，在全封闭式的制冷压缩机内，要求能够使用10～15年以上，长期不换油。
所以必须要有良好的化学稳定性和抗氧化安全性。
（5）不含水及酸之类杂质，要有良好的电气绝缘性能。
在半封闭和全封闭式制冷压缩机中，电动机绕组要与润滑油经常接触，所以要求润滑油不能破坏电动机的绝缘物，并有良好的绝缘性能。
●润滑油的种类目前国产压缩机润滑油分石油部标准（SYB）和企业标准二类。
石油部标准有13号、18号、25号、30号四种。
其中13号润滑油又有凝点-40℃以下和-25℃两种。
凝点-25℃的13号润滑油主要用于蒸发温度较高的冷藏、空调制冷系统。
18号润滑油的指标比其它牌号的润滑油要高，主要用于对润滑油要求较高的R12制冷压缩机，对其它制冷剂的压缩机也适用。
25号、30号润滑油，主要用于转速高、负荷大的新系列活塞式制冷压缩机、离心式制冷压缩机和螺杆式制冷压缩机。
●润滑油选用原则（1）粘度的选择。
选择粘度时要考虑到制冷压缩机的负荷及转速。
负荷大、转速高的选用粘度高的油，反之，负荷小、转速低的制冷压缩机则选用粘度较低的润滑油。
如13号润滑油主要用于氨和二氧化碳制冷剂、转速低、负荷小的活塞式制冷压缩机。
选择粘度还应考虑到制冷剂的种类、轴与轴承、活塞环与汽缸间隙以及排气温度等。
间隙大或排气温度高的要用粘度较高的油；氟利昂制冷压缩机用的润滑油粘度要比氨制冷压缩机的润滑油粘度高。
（2）凝点和浊点的选择。
考虑的因素是蒸发温度和制冷剂的种类。
蒸发温度低，要用凝点和浊点低的润滑油。
采用氟利昂制冷剂时，润滑油的凝点和浊点要稍高于蒸发温度；采用氨制冷剂时，润滑油的凝点和浊点要低于蒸发温度。
目前国产的润滑油凝点仅有二种规格，即-40℃和-25℃。
-25℃润滑油可用于蒸发温度高于-20℃的氨制冷压缩机和蒸发温度低于-20℃的氟利昂制冷压缩机。
当氨制冷压缩机的蒸发温度低于-20℃时，就应选用-40℃的润滑油。
（3）抗氧化安定性的选择。
主要是考虑排气温度和制冷压缩机的密封程度。
尤其是全封闭式制冷压缩机中的润滑油所处的工作环境要求的条件较高，长期不换油，所以一定要抗氧化安定性好的油。
（4）闪点的选择。
主要因素是排气温度。
排气温度的高低，和制冷压缩机的型式有关，并和选择的润滑油是否合适有关。
排气温度高，要求润滑油闪点也高。
一般都要求排气温度比润滑油的闪点低15～30℃左右。
（5）电气性能的选择。
半封闭式和全封闭式制冷压缩机要求润滑油具有良好的电气绝缘性能（击穿电压要高），这样不会损坏绝缘材料的性能。
总之，润滑油的牌号是根据粘度和凝点来划分的。
粘度和凝点是选择润滑油的两个标准。
在选择润滑油时，首先要根据制冷压缩机的种类、型式、负荷、转速、制冷剂种类和所需蒸发温度来确定粘度和凝点，而后结合其他方面的要求来确定润滑油的牌号和种类。
更不能用普用机油替代制冷压缩机润滑油。
《思考题》一、判断题1、制冷剂蒸气的压力和温度间存在着一一对应关系( ×)2、制冷剂R717、R12是高温低压制冷剂( ×)。
3、氟利昂中的氟是破坏大气臭氧层的罪魁祸首( ×)。