常用制冷剂及其替代物.

常用制冷剂及其替代物

一. 高温制冷剂

1.R11

(1性质:对大气臭氧村有严重破坏作用,温室效应危害性比较大;毒性大,在高温

或明或作用下能够分解出剧毒的光气;在常用温度范围内, 可与矿物性润滑油以任意比例相互溶解。

(2应用:分子量大,适合离心式制冷系统,用于大型空调或热泵装置中,制取 -5—10的低温。但属于被禁用与限用之列。

2.R123

(1性质:热力性质与 R11很接近,汽化潜热更小,粘性较大,导热系数小,液体比热容较大。不燃不爆,使用安全性好。

(2应用:R123被认为是较好的 R11过渡性替代物,对环境的直接负面效应非常低。但要想获得与使用 R11时相同的制冷量,必须相应的增大换热面积。用于离心冷水机组时, 泄漏率很低、效率很高。在没有找到更好的替代物之前,最好不要盲目淘汰。

3.R718

(1性质:对于环境完全无害,且廉价,易得;流动性好,比热容大; 无毒无味, 不燃不爆, 对人体和生态无任何危害, 具有较高的安全可靠性。 (2应用:适合于使用吸收式和蒸汽喷射式制冷的空调系统和热泵装置中。由于其标准沸点高, 需降低运行压力, 且系统处于高真空状态, 组要配备抽真空装置,及时排除渗入的不凝性气体。在高温热泵领域, R718

作为理想的工质而受到重视和研究,但有待于开发相适宜的压缩机和设备。

二.中温制冷剂

1.R717

(1性质:a. 具有良好的热力性质,在常温和普通低温范围内, R717的压力比较适中, 单位质量制冷量、单位体积制冷量均较大、但压缩终温较高。 b.R717压缩制冷系统通常具有较高的运行效率; c. 粘性小、比重低、流动阻力小、传热性能良好、可有效地是系统换热器的换热面积较少; d. 具有较大的毒性和可燃暴性; e. 比空气轻能与水以任意比容互溶,难溶于传统矿物性润滑油的制冷剂,在其中的溶解度很小; f. 不腐蚀钢铁,但含水分后, 腐蚀锌、铜、青铜及其他铜合金, 只有磷青铜例外;

g. 价格低廉, 来源广泛。

(2 应用:R717是最早出现, 目前使用最为广泛且前景广阔的中温制冷剂,现在主要应用与大中型工业制冷装置和大中型冷酷的制冷系统中。 2.R12

(1性质:R12属于 CFCs 类制冷剂,对大气的臭氧层有严重破坏作用, 并产生较大的温室效应; 其热力性能优良, 但单位体积制冷量较小, 分子量大, 流动阻力大, 传热性能差; 毒性小, 对人体的生理危害小, 不燃烧、不爆炸, 是一种很安全的制冷剂, 但与明火接触会分解出剧毒光气; 其溶水性、溶油性对金属及天然有机物的作用均与R11相似。

(2应用:属于首批受禁的工质,曾广泛以用于中型空调装置和汽车空调、小型冷藏冷冻设备中。

3.R22

(1性质:属于 HCFC 类制冷剂,在大气中寿命短,对臭氧层的破坏能力较小;单位质量制冷量小,单位体积制冷量较大;传热性能不如 R717, 与 R12差不多,流动性比

R12强;无色无味,不燃不爆,虽毒性比 R12稍大,但仍然是安全的制冷剂。

(2应用:。被广泛的应用于家用空调器、低温设备、中型冷水机组、工业制冷装置中;系统一般采用蛇管式蒸发器,而且制冷液体从上面供入, 蒸汽从下边引出,方便 R22蒸汽与润滑油一同返回压缩机中。

4.R134a

(1性质:热力性质与 R12接近,临界压力比 R12低,运行时也具有相似的压力;粘性与 R12差不多,稳定性高,与金属有良好的相容性,渗透性强,更易泄露,毒性非常低,不燃烧不爆炸,是很安全的制冷剂 (2应用:R134a 被视为 R12的首选替代物,现在发达国家已大批量生产,广泛运用于电冰箱、汽车空调和离心式制冷中,是目前发展最快的 HFCs 类工质;但还需要做一些小的改变,如减少换热器的传热面积和系统的充灌量、提高压缩机的排量或转速及全封闭式压缩机的电动机圈绝缘性等,其采用逆流式换热器较好。

5.R152a

(1性质:具有比 R12和 R134a 更高的单位容积制冷量和能效比;与 R12粘性相差不大,而液体气体的比热容及汽化潜热均比 R12大,且其气体及液体的热导率都要显著高于 R12; 具有可燃性, 工艺简单, 售价低, 但对作业场所的安全性要求较高, 用混合工质时的预混操作较复杂, 喝的

专门配置相应的设备。

(2 应用:一般与其他制冷剂组成混合制冷机, 广泛运用于制冷系统中; 在使用时应有良好的安全措施, 由于家用电冰箱充注量很小, 使用一般可燃性制冷剂也不会导致安全方面的大问题,所以可作为 R12的替代物, 但对电冰箱的毛细管、冷凝器等部件尺寸要做一定的调整。

6. 碳氢化合物

(1性质:具有零臭氧消耗值,一般认为对环境是无害的,且具有良好的物理特性,凝固点低,汽化潜热比 R12和 R134a 大许多,密度却比两者低了许多, 雨水不起化学

反应, 对金属无腐蚀作用, 也能与普通橡胶材料相容, 其溶油性好, 能溶于普通无机油, 易溶于有机溶剂, 且不会形成强酸而腐蚀系统。由于碳氢化合物是石油化工过程中的产物, 故容易获得、价格便宜。

(2 应用:碳氢化合物是最早期所用的制冷剂, 后来由于可燃性等原因, 基本被氟利昂取代, 仅用于石化的制冷装置中。在 CFCs 制冷剂会破坏大气臭氧层的问题出来后, 又重新得到重视, 它们几乎适宜于常规制冷空调领域的所有场合,是最有应用前景的自然制冷剂。常用的谈情化合物制冷剂有 R290丙烷、 R600丁烷、 Rr600a 异丁烷,近年研究表明,他们按不同比例组成的混合工质, 不仅与被替代物非常接近, 而且原有系统可不作任何改进、调整。

三.低温制冷剂

1.R13

(1性质:对环境有较大危害性,不过由于使用量少,其危害性远少于

广泛使用的制冷剂; 单位体积制冷量大, 但低温时的蒸汽比体积小, 常温下超临界, 饱和压力很高, 难以用常温的空气或水冷凝液化; 化学性质稳定, 微溶于水不溶于油, 不燃烧不爆炸; 其渗透性、对金属和有机物的作用都与 R12相似,毒性比 R12更小。

(2 应用:可用来制取 -110— -70 ゜的低温, 一般仅用于复叠式制冷系统的低温级,系统中应设干燥器。

2.R23

(1性质:对臭氧层的危害比 R13小,但仍有一定的温室效应,不属于对环境友好的物质。

(2应用:过去多于 R13组成共沸混合制冷剂 R503,用于低温制冷和研究, 考虑到R13的环境不可接受性, 现在常直接用 R23作为 R13的过渡性替代使用。