第三章 制冷剂综述

（4）压缩终温
t2：为安全性指标。
压缩终温过高的危害： 1）制冷剂分解、变质； 2）使机器润滑油焦结。 重分子t2低，轻分子t2高。
3.2.3粘性、导热性、比热容
3.2.4 制冷剂与润滑油的溶解性
1．润滑油的溶解性 有限溶解：分层贫油层，富油层。温度高溶 油性好。 如NH3，比油轻。氟利昂比油重。 完全溶解：均匀溶液。 2．溶油性差的危害（氟利昂） 1）满液式蒸发器,油浮于上层，回油困难。影响 下层制冷剂的蒸发。 2 ）干式蒸发器，回油与管内流速和油粘性有关。 压缩机中运行时曲轴箱内高温溶油性好，停机时， 分层，再开机，油泵吸入贫油层液体，使压缩机 供油不足。
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2 编号 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz 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
碳氢化合物(烃类) 不饱和碳氢化合物和卤代烯 烷烃类
编号 与氟利昂编号方法相同
3.迁移性质方面 (1) 粘度、密度尽量小。
(2) 导热系数大，可提高传热系数，减少传热面 积。
4.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。 5.其它 原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。
3.2 制冷剂的性质
编号 举例
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 R718
举例 二氧化碳 R744 水
3.1.2Biblioteka Baidu
选择制冷剂
1.环境接受性 ODP，GWP。 2.热力学性质方面
(1) 工作温度范围内有合适的压力和压力比。 蒸发压力≧大气压力 冷凝压力不要过高 冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大 (2) 单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大。 (3) 比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率高。 (4) 等熵压缩终了温度t2不能太高，以免润滑条件恶化 或制冷剂自身在高温下分解。
发展过程：
乙醚是最早使用的制冷剂(1834年)：ts=34.5℃, 易燃、易爆。蒸发压力过低。 1866年 威德豪森(Windhausen)提出使用CO2作制冷剂。 1870年 卡尔· 林德(Cart Linde)用NH3作制冷剂。 1874年 拉乌尔· 皮克特(Raul Pictel)采用SO2作制冷剂。 SO2和CO2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。 SO2毒性大，但作为重要制冷剂曾有60年历史。 CO2在使用温度范围内压力特高，致使机器极为笨重，但 它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达50年 之久。 氟利昂R12（1929年）：广泛使用。 1987年“蒙特利尔协定”禁止CFCs
R50 举例 乙烷 (C2H6) R170
烯烃类
编号 R1+氟利昂编号方法 举例 乙烯 (C2H4) R1150 丙烯 (C3H6) R1270
甲烷(CH4)
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。 质量百分比 R5XX R500 = R152a/R12(26.2/73.8) R502 = R22/R115 (48.8/51.2)
3.1.1种类和符号表示
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
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℃
制冷剂的编号表示方法
（1） 无机化合物：R7( )( )-分子量 （2） 氟利昂：R（C、H、F）B（）；完全卤代 烃CFC；不完全卤代烃HCFC，无氯卤代烃 HFC。 （3） 共沸混合物：R5( )( )-序号。 （4） 非共沸混合物：R12/R152a
第三章 制冷剂
目的、要求
掌握常用制冷剂的种类、代号、性质 掌握常用制冷剂的热力特性及选择方法 了解环保型制冷剂的最新研究进展及应用情况
了解常用的载冷剂及其性质
3.1 概述
制冷剂： 在制冷机中循环流动，通过自身热力状态的 循环变化不断与外界发生能量交换，达到制冷的 目的。 要求： 在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质。
3.2.4 制冷剂与润滑油的溶解性
对每种氟利昂存在一个 溶解临界温度，即溶解 曲线最高点的温度
制 冷 剂 与 润 滑 油 的 溶 解 曲 线
)
溶油性好坏的利弊
制冷剂溶油性好，有利于制冷剂蒸发，压缩 机回油和供油。 制冷剂与油溶解会使润滑油变稀，影响润滑作用， 且油会被带入蒸发器中影响到传热效果。 若制冷剂与油不相溶解，可以从冷凝器或贮液 器将油分离出来，避免油带入蒸发器中降低传热效 果。
编号 举例
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。
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。 R4XX R407c R404a R32/R125/R134a(23:25:52(%)) R125/R143a/R134a(44:52:4(%))
3． 2． 1 3 ． 2． 2 环境影响指标 ODP，GWP。 热力性质对循环的影响
（1）饱和蒸汽压力曲线 pb=f(tb)单值函数。 t-p中为增函数 （2）临界温度Ts/Tc≈0.6 （3）特鲁顿定律Δ s=Mrs/Ts=76-88 kJ/(kmol.K)
Ts接近的物质，分子量大，汽化潜热小，rs小,则q0小。 rs/vs 近视相等，在相同的蒸发温度下，压力高的单位容 积制冷量大。