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1、Department of Power Engineering 第一篇 基础篇模块三模块三 制冷剂与载冷剂（制冷剂与载冷剂（2）3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3 常用制冷剂的性质常用制冷剂的性质3.3.1 R717（氨）（氨）优点优点 在在常常温温和和普普通通低低温温范范围围内内压压力力适适中中，单单位位容容积积制制冷冷量量大大，黏黏性性小小，流流动动阻阻力力小小，传传热热性性能能好好，价价格格低低廉廉，对对大大气气臭臭氧氧层层无无破破坏坏作作用用，因因而而广广泛泛用用于于蒸蒸发发温温度度为为-65以以上上的的大大中中型型活活塞塞式
2、式、螺螺杆杆式式制冷压缩机，多用于制冷压缩机，多用于冷库冷库。氨的主要缺点氨的主要缺点 对对人人体体有有较较大大的的毒毒性性、氨氨易易燃燃烧烧和和爆爆炸炸、在在氨氨制制冷冷系系统统中中不不使使用用铜铜和和铜铜合合金金材材料料，只只有有连连杆杆衬衬套套、密封环等零部件才允许使用高锡磷青铜。密封环等零部件才允许使用高锡磷青铜。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.3 R22R22分子式为CHClF2，化学名称为氯二氟甲烷，也是较常用的中温制冷剂。广泛应用于冷藏、空调及低温设备中。R22无色、无味、不燃烧、不爆炸，毒性比R12略大，但仍属于安
3、全的制冷剂。为防止制冷系统冰堵，需装设干燥器。R22对金属的作用与R12相同，比R12有更强的渗透性和泄漏性。R22对大气臭氧层有微弱的破坏作用，属于过渡性替代制冷剂。其臭氧层潜在破坏效应指数（ODP）值为0.05，全球温室潜在效应指数（GWP）值为0.35（？）左右，混合制冷剂R23/R152a有可能替代R22。它是典型的非共沸混合物，两个组分均为无氯卤代烃（HFC）类物质。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.4 R134aR134a分子式为CH2FCF3，属于中温制冷剂，现被广泛应用于汽车空调、电冰箱及部分离心式制冷压缩机中。R1
4、34a被认为最有可能代替R12的新制冷剂，其臭氧层潜在破坏效应指数（ODP）值为0，全球温室潜在效应指数（GWP）值为0.240.29。R134a与金属有良好的相溶性，与铜、铁和铅等金属材料不发生作用。R134a合成工艺复杂，目前生产成本较高。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.5 R600aR600a分子式为CH(CH3)3，异丁烷。是常用的碳氢化合物制冷剂。其沸点为-11.73，凝固点为-160。许多人提倡在制冷温度较低场合（如电冰箱）用R600a作为R12的永久替代物。为了使制冷系统能达到与R12相近的制冷能力，应选用排气量较大
5、的制冷压缩机。但它的排气温度比R12低，后者对压缩机工作更有利。两者的粘性相差不大。R600a的毒性非常低，但在空气中可燃。R600a与矿物油能很好互溶，不需价格昂贵的合成润滑油。R600a与其他物质的化学相溶性很好，而与水的溶解性很差。但为了防止“冰堵”现象，制冷剂允许含水量较低，对除水要求相对较高。R600a的检漏不能用传统的检漏仪检漏，而应该用专门适合于R600a的检漏仪检漏。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.6 R290R290又称丙烷，分子式C3H8，属于碳氢制冷剂，具有优良的热力性能，价格低廉，而且R290与普通润滑油和
6、机械结构材料具有兼容性。环保。ODP=0，GWP很小。实属当今最环保的制冷剂，全世界几乎所有国家对于R290制冷剂在新制冷设备上的初装，以及售后维修过程中的使用均没有限制。R290的单位容积制冷量较大，很适合于小型回转式压缩机。丙烷的主要物理性质与R22极其相近，可采用R22系统。R290做制冷剂的不利之处就是其可燃性。R290制冷系统应是封闭的，并且在充灌制冷剂之前，进行严格地检漏。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.7 R502R502是 常 用 的 共 沸 溶 液 制 冷 剂 之 一，是 由R22/R115按质量比48.8/51
7、.2混合而成的共沸溶液制冷剂，其分子量为111.6，沸点为-45.4，是性能良好的中温制冷剂，可代替R22用于获得低温。当在相同的吸气温度和压比下，使用R502时压缩机的排气温度比使用R22时低1025。R502的溶水性比R12大1.5倍，在82以上与矿物油有较好的溶解性，低于82时，对矿物油的溶油性差。油将与R502分层。由于R502构成组分中含有大量的R115，因此，它的ODP值较高，在发达国家也已经禁止使用。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.8 R507R507是由R125/R143a按质量比50/50混合而成的共沸溶液制冷剂
8、，其分子量为98.9，沸点为-46.7，与R502的沸点非常接近。它是一种新的制冷剂，是作为R502的替代物提出来的，其ODP值为零。相同工况下，它的制冷系数比R502略低，容积制冷量比R502略高，压缩机排气温度比R502略低，冷凝压力比R502略高，压比略高于R502。它不溶于矿物油，但能溶于聚酯类润滑油。凡是用R502的场合，都可以R507来替代。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.9 R407CR407C是一种三元非共沸混合制冷剂，它是作为R22的替代物而提出的。在压力为标准大气压时，其泡点温度（注：在一定压力下，混合液体开始
9、沸腾，即开始有气泡产生时的温度叫泡点）为-43.4，露点温度为-36.1，与R22的沸点较接近。与其他HFC制冷剂一样，R407C也不能与矿物油互溶，但能溶解于聚酯类合成润滑油。研究表明，在空调工况时，R407C的容积制冷量以及制冷系数比R22略低（约5）。因此，将R22的空调系统换成R407C的，只要将润滑油和制冷剂改换就可以了，而不需要更换制冷压缩机，这是R407C作为R22替代物的最大优点。但在低温工况下，虽然其制冷系数比R22低得不多，但它的容积制冷量比R22要低20。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 3.3.9 R407CR407
10、C是一种三元非共沸混合制冷剂，它是作为R22的替代物而提出的。在压力为标准大气压时，其泡点温度（注：在一定压力下，混合液体开始沸腾，即开始有气泡产生时的温度叫泡点）为-43.4，露点温度为-36.1，与R22的沸点较接近。与其他HFC制冷剂一样，R407C也不能与矿物油互溶，但能溶解于聚酯类合成润滑油。研究表明，在空调工况时，R407C的容积制冷量以及制冷系数比R22略低（约5）。因此，将R22的空调系统换成R407C的，只要将润滑油和制冷剂改换就可以了，而不需要更换制冷压缩机，这是R407C作为R22替代物的最大优点。但在低温工况下，虽然其制冷系数比R22低得不多，但它的容积制冷量比R22要
11、低20。3.3 常用制冷剂的性质Department of Power Engineering 表3-6 部分制冷剂的一般使用范围3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 3.4 载冷剂载冷剂载冷剂又称为第二制冷剂，是指在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，吸收被冷却物体或环境的热量，再返回蒸发器被制冷剂重新冷却，如此不断的循环，以达到连续制冷的目的。载冷剂传递冷量是依靠显热作用，而不像别的制冷剂那样依靠蒸发潜热来实现制冷。图3-1 间接式制冷系统3.4 载冷剂 Department of Power En
12、gineering 中央空调系统图中央空调系统图节流元件节流元件蒸蒸发发器器冷冷凝凝器器冷却塔冷却塔风机风机风机风机用户风用户风机盘管机盘管系统系统冷冻水泵冷冻水泵冷却水泵冷却水泵3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 盐水制冰盐水制冰3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 载冷剂循环特点 （1）便于机组的运行管理，便于安装;（2）减小制冷机系统的容积及制冷
13、剂的充灌量；（3）增强制冷系统的安全性；（4）依靠显热来运载冷量；（5）系统复杂，增加了动力消耗及设备费用；（6）加大了被冷却物与制冷剂之间的传热温差，降低了制冷循环的制冷效率。3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 1.载冷剂在工作温度下应处于液体状态；其凝固温度应低于工作温度，沸点应高于工作温度。2.比热容要大。3.热导率要大。4.粘度小。5.化学稳定性好。6.对设备和管道无腐蚀。7.对人体、食品和环境无毒、无害。8.价格便宜，容易获得。载冷剂的选择要求3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 载冷剂的选择要求和
14、选择方法选选择择方方法法使用目的温度范围蒸发温度在5以上的载冷剂系统，一般都采用水作载冷剂 蒸发温度在5-50的范围内，一般可采用氯化钠或氯化钙盐水溶液 蒸发温度低于-50时，采用三氯乙烯、二氯甲烷、三氯氟甲烷、乙醇、丙酮等 3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 常用载冷剂的特性空气水盐水有机物 各种载冷剂能够载冷的最低温度受其凝固点的限制。3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 1、空气廉价、易得；密度小；安全无害；对设备几乎无腐蚀性。比热容小，所需传热面积较大。只有利用空气直接冷却时才采用空气作载冷剂。应用：
15、冷库、空调 3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 2、水比热大、密度小、粘度小、对设备和管道腐蚀性小、不燃烧、不爆炸、无毒、化学稳定性好、价廉易得凝固点高。只适用0以上的场合 间接制冷 直接调温调湿 应用：大型空调制冷系统 3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 3、盐水溶液MgCl2水溶液NaCl水溶液CaCl2水溶液液体冰与液体盐与液体固体析冰线析盐线共晶浓度共晶点A-B-EG-EEAAFGEC1BCC2DtEtCtB0 x1x2m1m2t中、低温制冷系统O定期测定比重合理选择浓度注意防腐蚀3.4 载冷剂 D
16、epartment of Power Engineering 4有机物载冷剂有机物载冷剂 名称凝固点毒性应用乙醇（CH3-CH2OH）-117无毒，可食用食品、酿酒工业的制冷装置乙二醇（CH2OH-CH2OH）-41.6略带毒性，但无危害低温空调、工艺冷却丙三醇（CH2OH-CHOH-CH2OH）-18.2无毒，是化妆品及药品的原料可与食品直接接触，常用于食品工业二氯甲烷（CH2Cl2）及三氯乙烯（CHClCl2）等-100左右或更低适用于更低的载冷温度有机物载冷剂有机物载冷剂具有较低的凝固温度。具有较低的凝固温度。标准蒸发温度均较低。标准蒸发温度均较低。3.4 载冷剂 Department of Power Engineering 作业作业8、家用冰箱、空调常用什么制冷剂？9、载冷剂在制冷系统中起什么作用？10、常用的载冷剂有哪些？