制冷剂又称制冷工质

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编辑本段危害

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

制冷剂

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，且氯原子相对活泼，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。

编辑本段淘汰

时间表

我国《国家方案》中雪种淘汰时间表：

1）自1999年7月1日，CFCs的年生产和消费量分别冻结在1995-1997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。

淘汰目标

《国家方案》对空调行业规定了具体淘汰目标

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。

编辑本段性质要求

（1）具有优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、

制冷剂

绝热指数低、单位容积制热量较大等。

（2）具有优良的热物理性能具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。

（3）具有良好的化学稳定性要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。

（4）与润滑油有良好互溶性

（5）安全性工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。

（6）有良好的电气绝缘性

（7）经济性要求工质低廉，易于获得。

（8）环保性要求工质的臭氧消耗潜能值（ODP）与全球变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。

编辑本段一般分类

低压高温制冷剂

冷凝压力Pk≤２～３㎏/㎝（绝对），T0>０℃

如Ｒ11（CFCl3），其T0＝23.7℃。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制冷压缩机中。通常３０℃时，Pk≤3.06 ㎏/㎝。

中压中温制冷剂

冷凝压力Pk<20 ㎏/㎝（绝对），０℃>T0>-60℃。

如Ｒ717、Ｒ12、Ｒ22等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压

缩机中。

高压低温制冷剂

冷凝压力Pk≥20 ㎏/㎝（绝对），T0≤－70℃。

如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适用于复迭式制冷装置的低温部分或－７０℃以下的低温装置中。

编辑本段特性

目前使用的制冷剂已达70～80种，并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种：１.氨（代号：Ｒ717）

氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为

-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力一般为1.1～

1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达３０℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/ｍ3。

氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结，故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金有腐蚀作用，且使蒸发温度稍许提高。因此，氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料，并规定氨中含水量不应超过0.2％。

氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于获得。但是，氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含量达到0.5％～0.6％时，人在其中停留半个小时即可中毒，达到11％～13％时即可点燃，达到16％时遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必须注意通风排气，并需经常

排除系统中的空气及其它不凝性气体。

总上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。

２.氟利昂-12（代号：Ｒ12）

Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。Ｒ12的标准蒸发温

度为－29.8℃，冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位

容积标准制冷量约为288kcal/ｍ3。

Ｒ12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，

很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80％时才会使人窒息。但与

明火接触或温度达400℃以上时，则分解出对人体有害的气体。

Ｒ12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。同时规

定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％，系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则，会造成密封垫片的膨

胀引起制冷剂的泄漏。

３.氟利昂-22（代号：Ｒ２２）

Ｒ22也是烷烃的卤代物，学名二氟一氯甲烷，分子式为CHClF2，标准

蒸发温度约为－41℃，凝固温度约为－160℃，冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷量约为454kcal/ｍ3。

Ｒ22的许多性质与Ｒ12相似，但化学稳定性不如Ｒ12，毒性也比Ｒ12稍大。但是，Ｒ22的单位容积制冷量却比Ｒ12大的多，接近于氨。当要求－40～－70℃的低温时，利用Ｒ22比Ｒ12适宜，故目前Ｒ22被广泛应用于－40～－60℃的双级压缩或空调制冷系统中。

4. R-134a(代号：R134a）

分子式： CH 2 FCF 3 （四氟乙烷），分子量：102.03

沸点：-26.26℃ ，凝固点：-96.6°C ，临界温度：101.1 ℃ ，临界压力：4067kpa

饱和液体密度：25℃ ， 1.207g/cm 3 ，液体比热：25℃ ，

1.51KJ/(Kg·℃)

溶解度( 水中，25℃ ) ：0.15% ，临界密度：0.512g/cm3

破坏臭氧潜能值（ODP ）：0 ，全球变暖系数值（GWP ）：0.29 沸点下蒸发潜能 :215 kJ/kg

质量指标：纯度≥ 99.9 % ，水份PPm≤ 0.0010，酸度PPm≤

0.00001 ，蒸发残留物PPm≤ 0.01

R134a作为R12的替代制冷剂，它的许多特性与R12很相像。

R134a的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类别为A1，是很安全的

制冷剂。

R134a的化学稳定性很好，然而由于它的溶水性比R22高，所以对制冷

系统不利，即使有少量水分存在，在润滑油等的作用下，将会产生酸、二

氧化碳或一氧化碳，将对金属产生腐蚀作用，或产生“镀铜”作用，所以

R134a对系统的干燥和清洁要求更高。R134a对钢、铁、铜、铝等金属未发现有相互