制冷剂基本常识.ppt

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1、制冷剂基本常识第一节第一节第一节第一节 制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述第二节第二节第二节第二节 制冷剂的热物性参数及其计算方法制冷剂的热物性参数及其计算方法制冷剂的热物性参数及其计算方法制冷剂的热物性参数及其计算方法第三节第三节第三节第三节 制冷剂的物理化学性质及其应用制冷剂的物理化学性质及其应用制冷剂的物理化学性质及其应用制冷剂的物理化学性质及其应用第四节第四节第四节第四节 常用制冷剂常用制冷剂常用制冷剂常用制冷剂第一节第一节 制冷剂概述制冷剂概述 一、一、制冷剂的发展、应用与选用原则制冷剂的发展、应用与选用原则 乙醚是最早使用的制冷剂。乙醚是最早使用的制冷剂。18661866年威

2、德豪森年威德豪森(Windhausen)(Windhausen)提出使用提出使用COCO2 2作制冷剂。作制冷剂。18701870年卡尔年卡尔林德林德(Cart Linde)(Cart Linde)用用NHNH3 3作制冷剂。作制冷剂。18741874年拉乌尔年拉乌尔皮克特皮克特(Raul Pictel(Raul Pictel采采)用用SOSO2 2作制冷剂。作制冷剂。SOSO2 2和和COCO2 2在历史上曾经是比较重要的制冷剂。在历史上曾经是比较重要的制冷剂。SOSO2 2毒性大，但作为重要制冷剂曾有毒性大，但作为重要制冷剂曾有6060年历史。年历史。COCO2 2在使用温度范围内压力特高

3、，致使机器极为笨重，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但它无毒使用安全。曾在船用冷藏装置中作制冷剂达5050年之久，年之久，19551955年才被氟里昂所取代。年才被氟里昂所取代。只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。才有可能作为制冷剂使用。第一节第一节 制冷剂概述制冷剂概述 一、一、制冷剂的发展、应用与选用原则制冷剂的发展、应用与选用原则 卤代烃，也称氟里昂（卤代烃，也称氟里昂（Freon，杜邦公司商标名称），杜邦公司商标名称）是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称

4、。是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。1929-1930年提出。制冷业发展的重要里程碑。年提出。制冷业发展的重要里程碑。1974年，美国年，美国M.J.Molina 和和 F.S.Rowland教授指出教授指出卤代烃中的氯原子破坏大气臭氧层。卤代烃中的氯原子破坏大气臭氧层。1995年获诺奖。年获诺奖。全卤代烃，即在它们的分子当中只有氯、氟、碳原全卤代烃，即在它们的分子当中只有氯、氟、碳原子，称氯氟烃子，称氯氟烃(ChloroFluoroCarbons)，简称，简称CFCs;如果分子中除了氯、氟、碳原子外，还有氢原子，如果分子中除了氯、氟、碳原子外，还有氢原子，称氢氯氟烃称氢氯氟烃(H

5、ydroChloroFluoroCarbons)，简称，简称HCFCs;如果分子中没有氯原子，而有氢、氟、碳原子，称如果分子中没有氯原子，而有氢、氟、碳原子，称氢氟烃氢氟烃(HydroFluoroCarbons)，简称，简称HFCs。http:/ 2002年臭氧空洞变形了年臭氧空洞变形了 第一节第一节 制冷剂概述制冷剂概述 一、一、制冷剂的发展、应用与选用原则制冷剂的发展、应用与选用原则 1987、1995年年蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书。从从20世纪世纪80年代开始，一直在寻找新的制冷剂替代。年代开始，一直在寻找新的制冷剂替代。（1）对）对CFCs的限制日程的限制日程 对发达国家的规定对发达

6、国家的规定:1996年年 对发展中国家的规定对发展中国家的规定:2010年年（2）对）对HCFCs的限制日程的限制日程 对发达国家的规定对发达国家的规定:2020年年 对发展中国家的规定对发展中国家的规定:2040年年2007年巴厘岛会议，又把日程提前。年巴厘岛会议，又把日程提前。1.1.热力学性质方面热力学性质方面 2.2.迁移性质方面迁移性质方面 (1)1)工作温度范围内有合适的压力和压力比。工作温度范围内有合适的压力和压力比。(2)(2)单位制冷量单位制冷量q q0 0和单位容积制冷量和单位容积制冷量q qv v较大。较大。(3)(3)比功比功w w 和单位容积压缩功和单位容积压缩功w

7、wv v小，循环效率高。小，循环效率高。蒸发压力蒸发压力大气压力，以免系统出现负压大气压力，以免系统出现负压冷凝压力不要过高，以免设备笨重冷凝压力不要过高，以免设备笨重冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大，降低输气系数冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大，降低输气系数 (4)(4)等熵压缩终了温度等熵压缩终了温度t t2 2不能太高，以免润滑条件恶化不能太高，以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。或制冷剂自身在高温下分解。(1)(1)粘度、密度尽量小。粘度、密度尽量小。(2)(2)导热系数大，可提高传热系数，减少传热面积。导热系数大，可提高传热系数，减少传热面积。作为制冷剂应符合的要求作为制冷剂应符合

8、的要求 3.3.物理化学性质方面物理化学性质方面 4.4.其它其它 (1)(1)无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。(2)(2)化学稳定性和热稳定性好。化学稳定性和热稳定性好。(3)(3)对大气环境无破坏作用。对大气环境无破坏作用。原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。二、制冷剂命名二、制冷剂命名制冷剂按其化学组成主要有三类制冷剂按其化学组成主要有三类 无机物无机物 氟里昂氟里昂(卤代烃卤代烃)碳氢化合物碳氢化合物 字母字母“R R”和它后面的一组数字或字母和它后面的一组数字或字母 表示制冷剂；表示制冷剂；根据制冷剂分子组成按一定

9、规则编写根据制冷剂分子组成按一定规则编写 1.1.无机化合物无机化合物 2.2.氟里昂和烷烃类氟里昂和烷烃类 简写符号规定为简写符号规定为R7()()括号中填入的数字是该无机物分子量的整数部分。括号中填入的数字是该无机物分子量的整数部分。简写符号规定为简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)数值为零时省去写，同分异构体则在其最后加小写数值为零时省去写，同分异构体则在其最后加小写英文字母以示区别。英文字母以示区别。正丁烷和异丁烷例外，用正丁烷和异丁烷例外，用R600R600和和R600a(R600a(或或R601)R601)表示表示编写规则编写规则制冷剂的简写符号制冷剂的简写符号表表2

10、-1 2-1 制冷剂符号举例制冷剂符号举例 化合物名称化合物名称分子式分子式m、n、x、z值值简写符号简写符号一氟三氯甲烷一氟三氯甲烷CFCl3m=1,n=0,x=1R11二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷CF2Cl2m=1,n=0,x=2R12三氟一溴甲烷三氟一溴甲烷CF3Brm=1,n=0,x=3,z=1R13B1二氟一氯甲烷二氟一氯甲烷CHF2Clm=1,n=1,x=2R22二氟甲烷二氟甲烷CH2F2m=1,n=2,x=2R32甲烷甲烷CH4m=1,n=4,x=0R50三氟二氯乙烷三氟二氯乙烷C2HF3Cl2m=2,n=1,x=3R123五氟乙烷五氟乙烷C2HF5m=2,n=1,x=5R125四氟

11、乙烷四氟乙烷C2H2F4m=2,n=2,x=4R134a乙烷乙烷C2H6m=2,n=6,x=0R170丙烷丙烷C3H8m=3,n=8,x=0R2903.3.非共沸混合工质非共沸混合工质 简写符号为简写符号为R4()()括号中的数字为该工质命名的先后顺序号，从括号中的数字为该工质命名的先后顺序号，从0000开始开始若构成非共沸混合工质的纯物质种类相同，但成分含若构成非共沸混合工质的纯物质种类相同，但成分含量不同，则分别在最后加上大写英文字母以示区别。量不同，则分别在最后加上大写英文字母以示区别。4.4.共沸混合工质共沸混合工质 简写符号为简写符号为R5()()括号中的数字为该工质命名的先后顺序号

12、，从括号中的数字为该工质命名的先后顺序号，从0000开始开始 5.5.环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物 简写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母简写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RCRC”开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1R1”开头，其后的数字排写规则与氟里昂及烷烃类符号表开头，其后的数字排写规则与氟里昂及烷烃类符号表示中的数字排写规则相同。示中的数字排写规则相同。由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成，在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；气化或

13、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。在既定压力下，发生相变时对应的温度保持不变。由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成。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。不断变化，对应的温度也不断变化。此外，有机氧化物、脂肪族胺用此外，有机氧化物、脂肪族胺用R6R6开头，其后数字开头，其后数字任选。详细可从任选。详细可从表表2-2 2-2 制冷剂标准符号表示制冷剂标准符号表示中查出。中查出。为简单定性判别制冷剂对臭氧层的破

14、坏能力为简单定性判别制冷剂对臭氧层的破坏能力 将氯氟烃类物质代号中的将氯氟烃类物质代号中的R R改用字母改用字母CFCCFC氢氯氟烃类物质代号中的氢氯氟烃类物质代号中的R R改用字母改用字母HCFCHCFC氢氟烃类物质代号中的氢氟烃类物质代号中的R R改用字母改用字母HFCHFC碳氢化合物代号中的碳氢化合物代号中的R R改用字母改用字母HCHC，数字编号不变，数字编号不变制冷剂基本常识第二节第二节第二节第二节 制冷剂的热物性参数及其计算方法制冷剂的热物性参数及其计算方法制冷剂的热物性参数及其计算方法制冷剂的热物性参数及其计算方法一、热力性质一、热力性质制冷剂的常用热力性质：制冷剂的常用热力性质

15、：压力、温度、比体积、比内能、比焓，比熵、比热压力、温度、比体积、比内能、比焓，比熵、比热容、声速容、声速，都是状态参数，彼此之间存在一定的函数关系。热力学参数关系：通过实验方法测定出来。热力学参数关系：通过实验方法测定出来。它们常被表示成两种形式：它们常被表示成两种形式：一种是热力学性质图和表，参数关系方程式。一种是热力学性质图和表，参数关系方程式。最基本的热力学性质数据；表最基本的热力学性质数据；表2-3 制冷剂的基本热力性质制冷剂的基本热力性质导出热力学量是通过热力学关系式计算得到。导出热力学量是通过热力学关系式计算得到。在使用热力性质图和表时，应当注意不同表的焓和熵等参数的基准值的选取

16、。热力参数的关系/方程式：（1）压缩性系数：（2）饱和蒸气压一般由实验数据拟合得到。一般由实验数据拟合得到。（3）汽化热：与单位质量制冷量有关。与单位质量制冷量有关。（4）比热容：一般由实验测得。一般由实验测得。（5）液体的密度压缩系数压缩系数 Z 可用可用实验测定。实验测定。式中：二、热物性参数的计算机计算方法二、热物性参数的计算机计算方法1、气相热力性质计算、气相热力性质计算状态方程：很多（如马丁-侯方程）有了精确的状态方程，利用热力学关系式，可推导出比焓、比熵等热力性质。它是压力、温度、比体积关系式。式中：1、气相热力性质计算、气相热力性质计算由状态方程计算亥姆霍兹自由能的余函数公式为由

17、热力学的余函数理论可知，只要求得了亥姆霍兹自由能的余函数，其他余函数都可以由此经过简单求导或加减运算得到。1、气相热力性质计算、气相热力性质计算2、液相热力性质计算、液相热力性质计算计算饱和液体饱和液体比体积：计算饱和液体饱和液体比焓：=饱和蒸气的比焓饱和蒸气的比焓-气化热气化热。计算过冷液体过冷液体比焓和比熵：计算饱和液体饱和液体比熵：=饱和蒸气的比熵饱和蒸气的比熵-气化热气化热/热力学温度热力学温度。密度的倒数，3、物性计算程序示例：可以看出，计算热力参数的方法似乎有点繁琐，还不如查表方便。但实际上，不管是作制冷系统的设计制冷系统的设计还是作优化分析研究优化分析研究，都经常地反复地要查找大

18、量的热力性质数据，这时，采用上述方法通过计算机计算就显得非常的方便。第三节第三节 制冷剂的物理化学性质及其应用制冷剂的物理化学性质及其应用1.1.安全性安全性(1)(1)毒性毒性 虽然一些氟里昂制冷剂其毒性都较低，但在高温或虽然一些氟里昂制冷剂其毒性都较低，但在高温或火焰作用下会分解出极毒的光气。火焰作用下会分解出极毒的光气。(2)(2)燃烧性和爆炸性燃烧性和爆炸性在空气中发生燃烧或爆炸的体积百分比范围。在空气中发生燃烧或爆炸的体积百分比范围。这一范围的下限值越小，表示越易燃；下限值相这一范围的下限值越小，表示越易燃；下限值相同，则范围越宽越易燃。同，则范围越宽越易燃。(3)(3)安全分类安全

19、分类表表2 28 8与表与表2 29 9分别给出了分别给出了6 6个安全等级的划分定个安全等级的划分定义和一些制冷剂的安全分类。义和一些制冷剂的安全分类。爆炸极限爆炸极限表表2 27 7 制冷剂的毒性指标给出常用制冷剂制冷剂的毒性指标给出常用制冷剂TLVsTLVs或或AELAEL值值 制冷剂制冷剂代代 号号TLVs或或AEL制冷剂制冷剂代代 号号TLVs或或AEL制冷剂制冷剂代代 号号TLVs或或AELR111000R1251000R2905000R121000R134a1000R5001000R221000R142b1000R5021000R231000R143a1000R600a800R3

20、21000R152a1000R71725R12350R7181000R7445000表表2 28 8 一些制冷剂的易燃易爆特性一些制冷剂的易燃易爆特性制冷剂制冷剂代代 号号爆炸爆炸极限极限(容积容积%)制冷剂制冷剂代代 号号爆炸爆炸极限极限(容积容积%)制冷剂制冷剂代代 号号爆炸爆炸极限极限(容积容积%)11None124 None2902.3-7.312 None125 None500 None22 None134a None502 None23 None142b6.7-14.9600a1.8-8.43214-31143a6.0-na71716.0-25.0123 None152a3.9-1

21、6.9718 None注：注：NoneNone表示不燃烧，表示不燃烧，nana表示未知。表示未知。表表2 29 ASHRAE34-19929 ASHRAE34-1992以毒性和可燃性为界限的安全分以毒性和可燃性为界限的安全分类类 毒毒 性性 可可 燃燃 性性TLVs值值确确定定或或一一定定的的系系数数，制制冷冷剂剂体积分数体积分数410-4TLVs值值确确定定或或一一定定的的系系数数，制制冷冷剂剂体积分数体积分数0.1kg/m3,燃烧热燃烧热19000kJ/kg低度可燃性低度可燃性 A2 B2制冷剂制冷剂LFL0.1kg/m3,燃烧热燃烧热19000kJ/kg高度可燃性高度可燃性 A3 B3低

22、毒性低毒性高毒性高毒性LFL LFL 燃烧下限燃烧下限表表2 210 10 一些制冷剂的安全分一些制冷剂的安全分类类 制冷剂制冷剂代代 号号安全安全分类分类制冷剂制冷剂代代 号号安全安全分类分类制冷剂制冷剂代代 号号安全安全分类分类R11A1R124 A1R290 A3R12 A1R125 A1R500 A1R22 A1R134a A1R502 A1R23 A1R142b A2R600a A3R32 A2R143a A2R717 B2R123B1R152a A2R718 A12.2.热稳定性热稳定性 制冷剂在正常运转条件下不发生裂解。在温度较高制冷剂在正常运转条件下不发生裂解。在温度较高又有油

23、、钢铁、铜存在长时间使用会发生变质甚至又有油、钢铁、铜存在长时间使用会发生变质甚至热解。热解。3.3.对材料的作用对材料的作用 正常情况下，卤素化合物制冷剂与大多数常用金属正常情况下，卤素化合物制冷剂与大多数常用金属材料不起作用。只在某种情况例如水解作用、分解作用材料不起作用。只在某种情况例如水解作用、分解作用等下，一些材料才会和制冷剂发生作用。等下，一些材料才会和制冷剂发生作用。“镀铜镀铜”现象现象当制冷剂在系统中与铜或铜合金部件接触时，铜溶当制冷剂在系统中与铜或铜合金部件接触时，铜溶解到混合物中，当和钢或铸铁部件接触时，被溶解的解到混合物中，当和钢或铸铁部件接触时，被溶解的铜离子析出并沉浸

24、在钢铁部件上形成一层铜膜。铜离子析出并沉浸在钢铁部件上形成一层铜膜。制冷系统中应尽量避免水分存在和铜铁共用。制冷系统中应尽量避免水分存在和铜铁共用。氨氨制制冷冷机机中中不不能能用用黄黄铜铜、紫紫铜铜和和其其它它铜铜合合金金，因因为有水分时要引起腐蚀，但磷青铜除外。为有水分时要引起腐蚀，但磷青铜除外。橡胶与氟利昂会发生溶解；氟里昂对塑料等高分子橡胶与氟利昂会发生溶解；氟里昂对塑料等高分子化合物会起化合物会起“膨润膨润”作用作用(变软、膨胀和起泡变软、膨胀和起泡)，故在，故在制冷系统中要选用特殊橡胶或塑料。制冷系统中要选用特殊橡胶或塑料。4.4.与润滑油的互溶性与润滑油的互溶性 在大多数制冷机里，

25、工质与润滑油相互接触是不在大多数制冷机里，工质与润滑油相互接触是不可避免的。可避免的。各种工质与润滑油之间的溶解程度不同。有的完各种工质与润滑油之间的溶解程度不同。有的完全溶解，有的几乎不溶解，有的部分溶解。全溶解，有的几乎不溶解，有的部分溶解。若工质与油不溶解，可以从冷凝器或贮液器中若工质与油不溶解，可以从冷凝器或贮液器中将油分离出来，避免将油带入蒸发器中，降低传将油分离出来，避免将油带入蒸发器中，降低传热效果。热效果。若制冷工质与油溶解，会使润滑油变稀，影响若制冷工质与油溶解，会使润滑油变稀，影响润滑作用，且油会被代入蒸发器中，影响到传热润滑作用，且油会被代入蒸发器中，影响到传热效果。效果

26、。5.5.与水的溶解性与水的溶解性“冰堵现象冰堵现象”当温度降到当温度降到00以下时，水结成冰而堵塞节流以下时，水结成冰而堵塞节流阀或毛细管的通道形成阀或毛细管的通道形成“冰堵冰堵”，致使制冷机，致使制冷机不能正常工作。不能正常工作。6.6.泄漏性泄漏性氨有强烈臭气，靠嗅觉易判是否泄漏。易溶于氨有强烈臭气，靠嗅觉易判是否泄漏。易溶于水故不用肥皂水检漏，用酚酞试剂和试纸检漏水故不用肥皂水检漏，用酚酞试剂和试纸检漏 氟利昂无色无臭，卤素喷灯和电子检漏仪检漏氟利昂无色无臭，卤素喷灯和电子检漏仪检漏表表2 211 11 水分在一些制冷剂中的溶解度水分在一些制冷剂中的溶解度（2525）制冷剂制冷剂代代

27、号号溶解度溶解度(质量质量%)制冷剂制冷剂代代 号号溶解度溶解度(质量质量%)制冷剂制冷剂代代 号号溶解度溶解度(质量质量%)110.00981240.07290na120.011250.075000.05220.13134a0.115020.06230.15142b0.05600ana320.12143a0.081230.08152a0.17注：注：nana表示没有找到可用的数据。表示没有找到可用的数据。表表4-5 4-5 制冷剂的安全、环境特性表制冷剂的安全、环境特性表注注:LFL:LFL燃烧低限燃烧低限，它是可燃性的一个标志，它是可燃性的一个标志 。TLV-TWATLV-TWA低限值的时

28、间加权平均值。低限值的时间加权平均值。臭氧消耗潜能值臭氧消耗潜能值ODP(Ozone Depletion Potential)，是一个规是一个规范化的标志，选用范化的标志，选用CFC11CFC11的值作为基准值的值作为基准值1.01.0，表示制冷剂消耗，表示制冷剂消耗大气臭氧分子潜能的程度。大气臭氧分子潜能的程度。全球变暖潜能值全球变暖潜能值GWP(Global Warming Potential)，是衡量是衡量制冷剂对气候变暖影响的指标值。当选用制冷剂对气候变暖影响的指标值。当选用CFC11的值作为基的值作为基准值准值1.0时，称为时，称为HGWP。近年来人们将作用。近年来人们将作用100年

29、的年的CO2作作为基准，并将为基准，并将CO2的温室效应潜能值定为的温室效应潜能值定为1.0，称为，称为GWP或或GWP100。7、制冷剂与大气环境、制冷剂与大气环境氟利昂类制冷剂中，凡分子内含有氯或溴原子的制冷剂对大氟利昂类制冷剂中，凡分子内含有氯或溴原子的制冷剂对大气臭氧层有潜在的消耗能力。气臭氧层有潜在的消耗能力。表表4-5所示所示GWP数值是相对于一百年年限产生的二氧化碳的量数值是相对于一百年年限产生的二氧化碳的量;所示混合物的所示混合物的GWP100是由质量分数计算得来。是由质量分数计算得来。要全面反映温室效应必须考虑机器的泄漏量、使用年限、能耗要全面反映温室效应必须考虑机器的泄漏量

30、、使用年限、能耗等多方面的因素。等多方面的因素。总总 体体 温温 室室 效效 应应 值值 TEWI(Total Equivalent Warming Impact)，是综合反映一台机器对全球变暖所造成影响的指标值。其计算方法如下:TEWI=mIGWPn+EnB式中：GWP以CO2为基准的全球变暖潜能值；m系统中制冷剂总质量（kg）；I制冷剂的年泄漏率（%）；n系统运行年限（年）；E系统每年的能耗（kWh）；B每度电CO2的释放量kg/（kWh）。TEWI由两项构成：直接使用制冷剂产生的温室效应；制由两项构成：直接使用制冷剂产生的温室效应；制冷机使用期内电厂发电产生的间接温室效应。冷机使用期内电

31、厂发电产生的间接温室效应。前者指计算年限内泄漏的制冷剂相当于多少公斤前者指计算年限内泄漏的制冷剂相当于多少公斤CO2的的积聚效果，后者体现产生积聚效果，后者体现产生1kWh电，由燃料燃烧所释放的电，由燃料燃烧所释放的CO2量。需要指出的是，间接温室效应对各个国家而言是不量。需要指出的是，间接温室效应对各个国家而言是不同的，取决于该国火力发电和水力发电的比例，以及火力发同的，取决于该国火力发电和水力发电的比例，以及火力发电的全厂热效率。电的全厂热效率。大大气气寿寿命命，是是制制冷冷剂剂排排放放到到大大气气中中一一直直到到分分解解前前时时间间，也也就就是是制制冷冷剂剂在在大大气气中中的的存存留留的

32、的时时间间。制制冷冷剂的寿命长，说明其潜在的破坏作用就大。剂的寿命长，说明其潜在的破坏作用就大。寿命期气候性能寿命期气候性能 LCCP（Life Cycle Climate Performance），是在），是在TEWI基础上补充了制冷机基础上补充了制冷机和制冷剂生产过程中的能耗引起的温室效应。若用和制冷剂生产过程中的能耗引起的温室效应。若用LCCP衡量和分析，其直接温室效应均很小，且可衡量和分析，其直接温室效应均很小，且可以通过提高能效比来补偿；间接温室效应占主要部以通过提高能效比来补偿；间接温室效应占主要部分。分。制冷剂TLV-TWA(10-6)LFL(%)毒性大气寿命/年ODPGWPR1

33、1C1000无A1451.0004600R121000无A11000.82010600R13B11000无A16512.006900R131000无A16401.00010000R14无A1500000.0005700R2110无B12.00.010210R221000无A111.80.0341900R231000无A12430.00014800R305014.6B20.460.00010R32100013.3A25.60.000880R40508.1B21.30.02016R5010005A312.20.00024R1131000无A1850.9006000R1141000无A13000.8

34、509800R1151000无A117000.40010300R1161000无A1100000.00011400R12350无B11.40.012120R1241000无A16.10.026620R1341000无10.60.0001200R134a1000无A113.60.0001600R141b5006.49.20.086700R142b10006.9A218.50.0432300R1435.83.80.020370R143a10007.1A253.50.0005400R152a10003.1A21.50.000190R1701000A30.00020R245ca7.16.60.0007

35、20R245fa500p无A1pr8.80.000820R2902500无A30.00020RC3181000无D32000.00011200R404A1000无A1/A10.0004540R407C1000无A1/A10.0001980R410A1000无A1/A10.0002340R5001000无A10.6057870R5021000无A10.2216200R5031000无0.59914300R504无0.2075760R507A无A10.0004600R6008001.9A30.00020R600a8001.8A30.00020R7172514.8B20.0001R718无A10.0

36、00500.0001R7642无B10.000R11302005.6R115010002.7A30.000R12703752.0B3r0.000表4-5制冷剂的安全、环境特性表7、制冷剂与大气环境制冷剂TLV-TWA(10-6)LFL(%)毒性大气寿命/年ODPGWPR11C1000无A1451.0004600R121000无A11000.82010600R13B11000无A16512.006900R131000无A16401.00010000R14无A1500000.0005700R2110无B12.00.010210R221000无A111.80.0341900R231000无A1243

37、0.00014800R305014.6B20.460.00010R32100013.3A25.60.000880R40508.1B21.30.02016R5010005A312.20.00024R1131000无A1850.9006000R1141000无A13000.8509800R1151000无A117000.40010300R1161000无A1100000.00011400R12350无B11.40.012120R1241000无A16.10.026620R1341000无10.60.0001200R134a1000无A113.60.0001600R141b5006.49.20.08

38、6700R142b10006.9A218.50.0432300R1435.83.80.020370R143a10007.1A253.50.0005400R152a10003.1A21.50.000190R1701000A30.00020R245ca7.16.60.000720R245fa500p无A1pr8.80.000820R2902500无A30.00020RC3181000无D32000.00011200R404A1000无A1/A10.0004540R407C1000无A1/A10.0001980R410A1000无A1/A10.0002340R5001000无A10.6057870R

39、5021000无A10.2216200R5031000无0.59914300R504无0.2075760R507A无A10.0004600R6008001.9A30.00020R600a8001.8A30.00020R7172514.8B20.0001R718无A10.000500.0001R7642无B10.000R11302005.6R115010002.7A30.000R12703752.0B3r0.000制冷剂用途原制冷剂制冷剂替代物家用和楼宇空调系统HCFC22HFC混合制冷剂大型离心冷水机组CFC11、CFC12R500、HCFC22HCFC123、HFC134aHFC混合物、HF

40、C245ca低温、冷冻、冷藏机组及冷库CFC12、R502HCFC22、NH3HFC134a、HCFC22、HFC或HCFC混合物、NH3冰箱及冷柜、汽车空调CFC12HFC134a、HCs及其混合物、HCFC混合制冷剂、CO2表4-6绿色环保制冷剂的趋势 沸点沸点-33.3-33.3，凝固点，凝固点-77.9-77.9 单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小 毒性较大，有一定的可燃性，安全分类为毒性较大，有一定的可燃性，安全分类为B2 B2 氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味 氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤氨

41、液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤 氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量 以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小 系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸 氨液比重比矿物润滑油小，油沉积下部需定期放出氨液比重比矿物润滑油小，油沉积下部需定期放出 在氨制冷机中不用铜和铜合金材料在氨制冷机中不用铜和铜合金材料(磷青铜除外磷青铜除外)第四节第四节 常用制冷剂常用制冷剂1.1.无机物无机物氨氨2.2.氟利昂氟利昂(1)R12(1)R12（二氟二氯甲烷（二氟

42、二氯甲烷 CFCF2 2ClCl2 2）沸点沸点-29.8-29.8，凝固点，凝固点-158-158。无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。系统里应严格限制含水量，一般规定不得超过系统里应严格限制含水量，一般规定不得超过0.001%0.001%常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶 不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过2%2%铝镁合金。铝镁合金。对天然橡胶和塑料有膨润作用。对天然橡胶和塑料有膨润作用。(2)R134a(2)R134a（四氟乙烷（四氟乙烷 CHCH2

43、 2FCFFCF3 3）毒性非常低，不可燃，安全。毒性非常低，不可燃，安全。与矿物润滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯类。与矿物润滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯类。化学稳定性很好，溶水性比化学稳定性很好，溶水性比R12R12强得多，对系统干燥强得多，对系统干燥和清洁性要求更高，用与和清洁性要求更高，用与R12R12不同的干燥剂。不同的干燥剂。R134aChemicalname:1,1,1,2-TetrafluorethaneChemicalformula:CF3-CH2FSubstituteforR12Solkane134ahassimilarVapourpressureasR12Exis

44、tingR12equipmentcanberetrofittedwithSolkane134aSolkane134aisnon-flammableandsafetouseSolkane134aisenvironmentallyacceptableApplicationsSolkane134acanreplaceR12inmostapplications.HouseholdrefrigeratorsCarairconditioningsystemsHeatpumpsChillersTransportrefrigerationCommercialcooling(3)R11(3)R11（一氟三氯甲烷

45、（一氟三氯甲烷 CFClCFCl3 3）沸点沸点23.823.8，凝固点，凝固点-111-111。毒性比毒性比R12R12更小，安全。更小，安全。水在水在R11R11中的溶解能力与中的溶解能力与R12R12相接近。相接近。对金属及矿物润滑油的作用关系也与对金属及矿物润滑油的作用关系也与R12R12大致相似。大致相似。与明火接触时，较与明火接触时，较R12R12更易分解出光气。更易分解出光气。(4)R22(4)R22（二氟一氯甲烷（二氟一氯甲烷 CHFCHF2 2ClCl）沸点沸点-40.8-40.8，凝固点，凝固点-160-160。毒性比毒性比R12R12略大，无色无味，不燃不爆，安全。略大，

46、无色无味，不燃不爆，安全。属于属于HCFCHCFC类制冷剂，也要被限制和禁止使用。类制冷剂，也要被限制和禁止使用。对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与R12R12相似。相似。化学性质不如化学性质不如R12R12稳定，对有机物的膨润作用更强。稳定，对有机物的膨润作用更强。部分与矿物润滑油互溶。部分与矿物润滑油互溶。溶水性稍大于溶水性稍大于R12R12，系统内应装设干燥器。，系统内应装设干燥器。R22:Chemicalname:ChlordifluormethaneChemicalformula:CHCIF2IncomparisontoCFC12,theODPo

47、fSolkane22isreducedby94.5%ItisusedinabroadspectrumofdifferentapplicationsMostlyusedrefrigerantworldwidePossiblereplacementforCFC12andCFC502inlow-temperatureapplicationWell-knownandapprovedrefrigerantApplicationFrozenfooddisplaycaseChestfreezerAirconditionerColdstorageroomHeatpumpransportcoolingsyste

48、mCommercialrefrigeration(e.g.supermarket,inmediumandlowtemperaturerange)IndustrialrefrigerationR123Chemicalname:1,1-Dichloro-2,2,2-trifluorethaneChemicalformula:CHCI2-CF3LowpressurerefrigerantPhysicalpropertiescomparabletoR11Non-flammableUseofconventionaloilspossibleODPreducedby98%relatedtoR11LowHGW

49、PSolkane123isaninterimreplacementforCFC11.CentrifugalchillersforindustrialandcommercialuseCentrifugalcompressorsORC-processesHeat-pumpsCFC11compatiblemineraloilscanbeusedwithSolkane123.Solkane123,asaninterimrefrigerant,ensurestheoperationofexistingCFC11-equipmentwithlowresiduallifetime.ToxicityPAFT-

50、Results(ProgramforAlternativeFluorcarbonToxicityTesting):Short-termstudies:lowtoxicityLong-termstudies:onratsanincreasedincedenceofbenigntumourswasobservedAttention:lassifiedaccordingTRGS905,category3substancesaresuspectedcarcinogens.Measurementsoncentrifugalchillersshowedthattheoperationunderapprov