制冷剂的分类

制冷剂的分类 常用制冷剂种类及特性 新闻来源: 空调技术网 2005-6-14 11:13:12 作者: 未知 责任编辑: LOG 说明 制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。 1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议，并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔》，于1989年1月1日起生效，对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的生产进行限制。1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议，增加了对全部CFC、四氯化碳(CCL4)和甲基氯仿(C2H3CL3)生产的限制，要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上物质，发展中国家可推迟到2010年。另外对过渡性物质HCFC提出了2020年后的控制日程。 HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。 制冷剂的要求 氨(R717)的特性 制冷剂的分类 氟哩昂的特性 制冷剂的要求 热力学的要求 在大气压力下，制冷剂的蒸发温度(沸点)ts要低。这是一个很重要的性能指标。ts愈低，则不仅可以制取较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度to下，使其蒸发压力Po高于大气压力。以避免空气进入制冷系统，发生泄漏时较容易发现。 要求制冷剂在常温下的冷凝压力Pc应尽量低些，以免处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排气管道等设备的强度要求过高。并且，冷凝压力过高也有导致制冷剂向外渗漏的可能和引起消耗功的增大。 对于大型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大，这样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量;而对于小型或微型压缩机，单位容积制冷 量可小一些;对于小型离心式压缩机亦要求制冷剂qv要小，以扩大离心式压缩机的使用范围，并避免小尺寸叶轮制造之困难。 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在常温或普通低温范围内能否液化。 凝固温度是制冷剂使用范围的下限，冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。 正常蒸发温临界温度 临界压力PKP制冷剂 分子式 分子量u (?) 凝固点t绝热指数K f绝对压力 度t(?) tkp(?) s 水(R718) HO 18.02 +100 ?0 +374.1 225.6 1.33 2 氨(R717) NH 17.03 -33.4 -77.7 +132.4 115.2 1.31 3 R11 CFCL 137.39 +23.7 -111 +198 44.6 1.17 3 R12 CFCL 120.92 -29.8 -155 +111.5 40.86 1.15 22 R13 CFCL 104.47 -81.5 -180 +28.8 39.4 - 3 R22 CHFCL 88.48 -40.8 -180 +96 50.3 1.19 2 R115 CFCL 154.48 -38 -106 +80 33 1 25 物理化学的要求 制冷剂的粘度应尽可能小，以减少管道流动阻力、提换热设备的传热强度。 制冷剂的导热系数应当高，以提高换热设备的效率，减少传热面积。 制冷剂与油的互溶性质:制冷剂溶解于润滑油的性质应从两个方面来。如果制冷剂与润滑油能任意互溶，其优点是润滑油能与制冷剂一起渗到压缩机的各个部件，为机体润滑创造良好条件;且在蒸发器和冷凝器的热换热面上不易形成油膜阻碍传热。其缺点是从压缩机带出的油量过多，并且能使蒸发器中的蒸发温度升高。部分或微溶于油的制冷剂，其优点是从压缩机带出的油量少，故蒸发器中蒸发温度较稳定。其缺点是在蒸发器和冷凝器换热面上形成很难清除的油膜，影响了传热。 溶解性 制冷剂 产生的影响 类 别 NH、CO、R13、R14、32难溶 无 1 R15、SO 2 微溶(在压缩机曲轴箱和冷 凝器内相互溶解，在蒸发器溶解时降低润滑油的沾度 2 R22、R114、R152、R502 内分解) 降低润滑油的沾度和凝固R11、R12、R21、R113、烃完全溶解 点，并使油中石蜡下沉，蒸3 类、CHCI、R500 3发温度升高 应具有一定的吸水性，这样就不致在制冷系统中形成“冰塞”，影响正常运行。 应具有一定的吸水性，这样就不致在制冷系统中形成“冰塞”，影响正常运行。 应具有化学稳定性:不燃烧、不爆炸，使用中不分解，不变质。同时制冷剂本身或与油、水等相混时，对金属不应有显著的腐蚀作用，对密封材料的溶胀作用应小。 安全性的要求 由于制冷剂在运行中可能泄漏，故要求工质对人身健康无损害、无毒性、无刺激作用。 制冷剂的分类 在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。按照化学成分，制冷剂可分为五类:无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力，制冷剂可分为三类:高温(低压)制冷剂、中温(中压)制冷剂和低温(高压)制冷剂。 无机化合物制冷剂:这类制冷剂使用得比较早，如氨(NH3)、水(H2O)、空气、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)等。对于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。 氟里昂(卤碳化合物制冷剂):氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素(CL)、氟(F)和溴(Br)代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号，如R22...等。 饱和碳氢化合物:这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”，这类制冷剂易燃易爆，安全性很差。如R50、R170、R290...等。 不饱和碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中主要是乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)和它们的卤族元素衍生物，它们的R后的数字多为“1”，如R113、R1150...等。 共沸混合物制冷剂:这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气相或液相始终保持组成比例不变，但它们的热力性质却不同于混合前的物质，利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502...等。 高温、中温及低温制冷剂:是按制冷剂的蒸发温度和常温下冷凝压力来分的。 制冷剂 使用温度范围 压缩机类型 用途 备注 中、低温 活塞式、离心式 冷藏、制冰 在普通制冷领域 R717(氨) 高温 离心式 空调 R11 活塞式、回转式、离高、中、低温 冷藏、空调 R12 高温为:10-0? 心式 超低温 活塞式、回转式 超低温 R13 活塞式、回转式、离高、中、低温 空调、冷藏、低温 R22 中温为:0--20? 心式 高温 活塞式 特殊空调 R114 低温为:-20--60? 活塞式、回转式、离高、中温 空调、冷藏 R500 超低温为:-60--120? 心式 高、中、低温 活塞式、回转式 空调、冷藏、低温 R502