制冷剂与载冷剂PPT课件
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➢ 对材料的作用 ——“镀铜”现象。 ➢ 与润滑油的关系。 ➢ 对水的溶解性。 ➢ 泄漏性。 ➢ 抗电性。 ➢ 安全性。 ➢ 来源充足，制造工艺简单，价格便宜。
2．对HCFCs，包括HCHC22、HCFCl42b、HCFCl23等： （1）对发达国家，从1996年起冻结生产量，2004年开始削减， 至2020年完全停用； （2）对发展中国家，从2016年开始冻结生产量，2040年完全 停用。
2021
制冷剂与载冷剂
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。
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℃
2021
制冷剂与载冷剂
1.1.2 制冷剂的编号表示方法
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2
编号 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz
制冷剂与载冷剂
2021
制冷剂的定义
制冷剂： 是制冷机中的工作流体，它是制冷系
统中为实现制冷循环的工作介质，也 称为制冷工质，或简称工质。
2021
一、制冷剂的作用
蒸气制冷机中的制冷剂从低温热 源中吸取热量，在低温下气化，再在 高温下凝结，向高温热源排放热量。 因此，只有在工作温度范围内能够气 化和凝结的物质才有可能作为制冷剂 使用。
二氧化碳 R744
水
R718
2021
1.2 对制冷剂的要求
• 作为制冷剂应该符合如下要求：
– 1.热力学方面的要求：
➢ 沸点要求低 ➢ 临界温度要高、凝固温度要低 ➢ 对于大型制冷系统，单位容积制冷量尽可能地大 ➢ 对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂
2021
热力学方面的要求：
➢ 在工作温度范围内有合适的压力和压力比。 (Pk/Po)小 ➢ 通常要求单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大 。 ➢ 单位质量所消耗的功w和单位容积压缩功wv要小，循环效
2021
拉乌尔·皮克特 （Raul Pictel）
SO2 1874年
1974年美国加利福尼亚大学的罗兰（Sherwood Rowland）教授和他的博士后莫利纳（Mario Molina）在 “自然”杂志上发表文章，指出卤代烃在紫外线作用下 会释放出氯离子，而氯离子会消耗地球周围热成层 （Stratosphere，原名平流层）中的臭氧（Ozone, O3）， 而使过量的太阳紫外线照射到地面，给地球上的生物和 人类带来一系列的危害。为此，瑞典皇家科学院将1995 年的诺贝尔化学奖授予这两位和一名德国的化学家，以 表彰他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解研究方面 作出的杰出贡献。
丙烯 (C3H6) R1270
2021
二、卤代烃制冷剂的命名
2021
《蒙特利尔议定书》
1．对CFCs，包括CFC11、CFCl2，CFCll3、CFCll4、CFCll5 等氯 氟烃物质： （1）对发达国家，规定从1996年1月1日起完全停止生产与消 费； （2）对发展中国家（CFCs人均消耗量小于0.3kg/年），最后 停用的日期是2010年。
2021
一、制冷剂的发展史
查尔斯·泰勒 （Charles Tellier) 二甲基乙醚
乙醚 1834年
威德豪森 （Windhausen）
CO2
1866年
混合Βιβλιοθήκη Baidu冷剂 二十世纪
五六十年代
卡特·林德 （Carl Linde)
NH3 1870年
汤姆斯·米杰里 （Thomas Midgley） 卤代烃
1929-1930年
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
2021
制冷剂与载冷剂
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
• 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。
2021
2．传输性质方面：
粘度、密度尽量小。 热导率大。
2021
3．安全性质方面：
➢ 物理化学性质方面。 ① 无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。 ② 化学稳定性和热稳定性好。 ③ 对大气环境无破坏作用。
率高，经济性好。 ➢ 等熵压缩的终了温度不要太高。 ➢ 绝热压缩指数要小。 ➢ 气化潜热要大。
2021
制冷剂与载冷剂
• 2.物理化学方面的要求：
– 1）粘度尽可能小 – 2）热导率要求高 – 3）纯度高。 – 4）热化学稳定性好， – 5）良好的电绝缘性。 – 6）溶解于油的不同性质表现出不同的特点。
编号 举例
R5XX R500
R502
质量百分比 = 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。
2021
制冷剂与载冷剂
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。
2021
制冷剂与载冷剂
1.1 制冷剂的种类 (1) 无机化合物 如水、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
2021
制冷剂与载冷剂
按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类
编号 R4XX
举例
R407c R404a
R32/R125/R134a(23:25:52(%)) R125/R143a/R134a(44:52:4(%))
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。
2021
制冷剂与载冷剂
无机化合物
编号 R7XX
无机化合物的分子量
举例
氨
R717
2．对HCFCs，包括HCHC22、HCFCl42b、HCFCl23等： （1）对发达国家，从1996年起冻结生产量，2004年开始削减， 至2020年完全停用； （2）对发展中国家，从2016年开始冻结生产量，2040年完全 停用。
2021
制冷剂与载冷剂
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。
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℃
2021
制冷剂与载冷剂
1.1.2 制冷剂的编号表示方法
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2
编号 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz
制冷剂与载冷剂
2021
制冷剂的定义
制冷剂： 是制冷机中的工作流体，它是制冷系
统中为实现制冷循环的工作介质，也 称为制冷工质，或简称工质。
2021
一、制冷剂的作用
蒸气制冷机中的制冷剂从低温热 源中吸取热量，在低温下气化，再在 高温下凝结，向高温热源排放热量。 因此，只有在工作温度范围内能够气 化和凝结的物质才有可能作为制冷剂 使用。
二氧化碳 R744
水
R718
2021
1.2 对制冷剂的要求
• 作为制冷剂应该符合如下要求：
– 1.热力学方面的要求：
➢ 沸点要求低 ➢ 临界温度要高、凝固温度要低 ➢ 对于大型制冷系统，单位容积制冷量尽可能地大 ➢ 对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂
2021
热力学方面的要求：
➢ 在工作温度范围内有合适的压力和压力比。 (Pk/Po)小 ➢ 通常要求单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大 。 ➢ 单位质量所消耗的功w和单位容积压缩功wv要小，循环效
2021
拉乌尔·皮克特 （Raul Pictel）
SO2 1874年
1974年美国加利福尼亚大学的罗兰（Sherwood Rowland）教授和他的博士后莫利纳（Mario Molina）在 “自然”杂志上发表文章，指出卤代烃在紫外线作用下 会释放出氯离子，而氯离子会消耗地球周围热成层 （Stratosphere，原名平流层）中的臭氧（Ozone, O3）， 而使过量的太阳紫外线照射到地面，给地球上的生物和 人类带来一系列的危害。为此，瑞典皇家科学院将1995 年的诺贝尔化学奖授予这两位和一名德国的化学家，以 表彰他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解研究方面 作出的杰出贡献。
丙烯 (C3H6) R1270
2021
二、卤代烃制冷剂的命名
2021
《蒙特利尔议定书》
1．对CFCs，包括CFC11、CFCl2，CFCll3、CFCll4、CFCll5 等氯 氟烃物质： （1）对发达国家，规定从1996年1月1日起完全停止生产与消 费； （2）对发展中国家（CFCs人均消耗量小于0.3kg/年），最后 停用的日期是2010年。
2021
一、制冷剂的发展史
查尔斯·泰勒 （Charles Tellier) 二甲基乙醚
乙醚 1834年
威德豪森 （Windhausen）
CO2
1866年
混合Βιβλιοθήκη Baidu冷剂 二十世纪
五六十年代
卡特·林德 （Carl Linde)
NH3 1870年
汤姆斯·米杰里 （Thomas Midgley） 卤代烃
1929-1930年
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
2021
制冷剂与载冷剂
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
• 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。
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2．传输性质方面：
粘度、密度尽量小。 热导率大。
2021
3．安全性质方面：
➢ 物理化学性质方面。 ① 无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。 ② 化学稳定性和热稳定性好。 ③ 对大气环境无破坏作用。
率高，经济性好。 ➢ 等熵压缩的终了温度不要太高。 ➢ 绝热压缩指数要小。 ➢ 气化潜热要大。
2021
制冷剂与载冷剂
• 2.物理化学方面的要求：
– 1）粘度尽可能小 – 2）热导率要求高 – 3）纯度高。 – 4）热化学稳定性好， – 5）良好的电绝缘性。 – 6）溶解于油的不同性质表现出不同的特点。
编号 举例
R5XX R500
R502
质量百分比 = 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。
2021
制冷剂与载冷剂
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。
2021
制冷剂与载冷剂
1.1 制冷剂的种类 (1) 无机化合物 如水、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
2021
制冷剂与载冷剂
按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类
编号 R4XX
举例
R407c R404a
R32/R125/R134a(23:25:52(%)) R125/R143a/R134a(44:52:4(%))
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。
2021
制冷剂与载冷剂
无机化合物
编号 R7XX
无机化合物的分子量
举例
氨
R717