制冷剂什么是制冷剂

CCl4(R10)
Carbon: 碳
氯氟烃CHFCydrogen: 氢
含氢氯氟烃
HCFC
毒性中间大 可燃性增大
稳定性增大
可燃性增大
CH4 (R50) 氢氟烃HFC
CF4 (R14)
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氟利昂的特性
1）R12对大气臭氧 层有严重破坏作 用，并产生温室效 应，因此它已受到 限用与禁用。但它 目前仍是国内应用 较广的中温制冷剂 之一，2010年1月1 日起将在我国完全 停止生产和消费。
其他
1、安全性方面的要求
1）在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。 2）无毒或低毒，相对安全性好 3）具有易检漏的特点
2、经济性方面的要求
制冷剂的生产工艺简单，价廉、易得。
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二、安全标准与分类命名
安全性分类
制冷机的安全性分类包括毒性和可燃性两项内容。 毒性按起限值的时间加全平均值（TLV-TWA）分为A、 B两类；可燃性则按最低燃烧极限(LEL)值分为1、2、 3三类。
气渗入。 冷凝压力：不宜过高，减少系统承压和泄漏。
一般pk≤1.2～1.5Mpa。 压缩比： ≠3，且不宜过大。
3、单位容积制冷能力大
压缩机尺寸小，设备小，可减少材料消耗和投资。
4、临界温度高
制冷剂的临界温度高，便于用 一般冷却水或空气对制冷剂进 行冷却、冷凝；此外，制冷循 环的工作区越远离临界点，制 冷循环一般越接近逆卡诺循 环，节流损失小，制冷系数较 高。
丙烯 (C3H6) R1270
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，发生相变时对应的温度保持不变。
编号 R5XX
质量百分比
举例
R500 R502
= R152a/R12(26.2/73.8) = R22/R115 (48.8/51.2)
已经商品化的共沸混合物，依应用先后在500序号中顺次 地规定其识别编号。
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非共沸(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。 在定压下气化或液化过程中，蒸气成分与溶液成分 不断变化，对应的温度也不断变化。
编号 R4XX
举例
R407c R404a
R32/R125/R134a(23:25:52(%)) R125/R143a/R134a(44:52:4(%))
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物理化学性质 1、与润滑油的互溶性
制冷剂在润滑油中的溶解性可分为完全溶解、微 溶解和完全不溶解。一般可认为R717、R13、R14 等是不溶于油的制冷剂；R22、R114等是微溶于 油的；R11、R12、R21、R113等是完全溶于油的。 溶油性差：优：制冷剂和润滑油易分离，t0稳定；
缺：但易在热交换设备中形成油膜而影 响传 热。
2）R22对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产 生温室效应。它是第二批被列入限用与禁用 的制冷剂之一。我国将在2040年1月1日起禁 止生产和使用。 R22是最为广泛使用的中温制冷剂 R22属安全性制冷剂。 R22化学性质不如R12稳定。 R22 能部分地与润滑油互溶，R22对金属 的作用、泄漏性与R12相同。
溶油性好：优：润滑好，不易形成油膜，传热 好；
缺：但在蒸发器中会引起t0升高。
2、导热系数、放热系数高 制冷剂的放热系数、导热系数要高，这样
可以减少蒸发器、冷凝器等热交换设备的 传热面积，缩小设备尺寸。 3、密度、黏度小
制冷剂的密度和黏度小，可以减小制冷 剂管道口径和流动阻力。
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4、相容性好
制冷剂对金属和其他材料（如橡胶 、塑料 等）应无腐蚀与侵蚀作用。
同分异构体 溴分子数，为0，B可省略
举例 二氟一氯甲烷(CHClF2)R22 二氟二氯甲烷(CCl2F2) R12
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碳氢化合物(烃类) 不饱和碳 氢化合物和卤代烯
烷烃类 烯烃类
编号 与氟利昂编号方法相同
举例 甲烷(CH4) R50 乙烷 (C2H6) R170
编号 R1+氟利昂编号方法 举例 乙烯 (C2H4) R1150
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按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类
高温（低压）制冷剂 中温（中压）制冷剂 低温（高压）制冷剂
ts＞0℃ Pc≤0.2～
0.3MPa
0℃＞ts＞-60℃, 0.3MPa＜Pc＜
2.0MPa
ts≤-60℃
2、命名
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2
编号 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz
已经商品化的非共沸混合物，依应用先后在400序号中顺次地 规定其识别编号。
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
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三、制冷剂的基本热力特性
常见的制冷剂
氟利昂 无机化合物 混合溶液 不完全卤化氟醚化合物
常用制冷剂及其性质
Chlorine: 氯 Fluorine: 氟
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R12对一般金属没有腐蚀作用，但能 腐蚀镁及含镁量超过2％的铝镁合金。 含水后会产生镀铜现象。R12对天然 橡胶及塑料等有机物有膨润作用， R12极易渗透。
R12由于压力适中、压缩终温低、热 力性能优良、化学性能稳定、无毒、 不燃、不爆等优点，它广泛用于冷 藏、空调和低温设备，从家用冰箱 到大型离心式制冷机中都有采用。
可燃性 高度可燃性 低度可燃性 无火焰传播
毒性
低毒性
A3 A2 A1
高毒性
B3 B2 B1
分、氨、二氧化碳等
(2) 饱和烃的卤化物(氟利昂) 如R12、R22、R134a等
(3) 碳氢化合物(烃类) 如丙烷、异丁烷等 (4) 共沸制冷剂 如R502等
(5) 非共沸制冷剂 如R407C等
南极臭氧空洞的变化
R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、 不爆炸，
R12等熵指数小，压缩机的排气温度较低。 单位容积制冷量小、相对分子质量大、流 动阻力大、热导率较小。
水在R12中的溶解度很小，低温状态下水 易析出而形成冰堵，因此在充灌R12前， 必须经过干燥处理
R12能与矿物性润滑油无限溶解，在蒸发 器中，随R12 的不断蒸发，润滑油在其中 逐渐积存，使蒸发温度升高，传热系数下 降。
主编 刘建兵 吴兆春
第一节 制冷剂 什么是制冷剂？
在被冷却对象和环境介质之间 传递热量，并最终把热量从被冷却 对象传给环境介质的制冷机中进行 制冷循环的工作物质。
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一、对制冷剂的基本要求
热力学性质
1、热力效率高
选用制冷效率较高的制冷剂可以提高制冷的经济性。
2、压力适中 蒸发压力：接近且稍高于大气压力，避免空