全國咨詢服務熱線:400-961-6601

中央空調一站式服務中心

聯系我們 Contact
客服服務熱線:
聯系電話: 400-961-6601
地址:河南省鄭州市金水區豐樂五金機電城37号樓3單元102室
當前位置:主頁 > 新聞動态 > 常見問題 >

常用制冷劑種類是什麼?它們的特性是什麼?

作者:admin    發布于:2018-10-09   文字:【】【】【

 
    制冷劑又稱制冷工質,是制冷循環的工作介質,利用制冷劑的相變來傳遞熱量,既制冷劑在蒸發器中汽化時吸熱,在冷凝器中凝結時放熱。當前能用作制冷劑的物質有80多種,最常用的是氨、氟裡昂類、水和少數碳氫化合物等。
    1987年9月在加拿大的蒙特利爾室召開了專門性的國際會議,并簽署了《關于消耗臭氧層的蒙特利爾協議書》,于1989年1月1日起生效,對氟裡昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC類的生産進行限制。1990年6月在倫敦召開了該議定書締約國的第二次會議,增加了對全部CFC、四氯化碳(CCL4)和甲基氯仿(C2H3CL3)生産的限制,要求締約國中的發達國家在2000年完全停止生産以上物質,發展中國家可推遲到2010年。另外對過渡性物質HCFC提出了2020年後的控制日程表。
       在大氣壓力下,制冷劑的蒸發溫度(沸點)ts要低。這是一個很重要的性能指标。ts愈低,則不僅可以制取較低的溫度,而且還可以在一定的蒸發溫度to下,使其蒸發壓力Po高于大氣壓力。以避免空氣進入制冷系統,發生洩漏時較容易發現。
    要求制冷劑在常溫下的冷凝壓力Pc應盡量低些,以免處于高壓下工作的壓縮機、冷凝器及排氣管道等設備的強度要求過高。并且,冷凝壓力過高也有導緻制冷劑向外滲漏的可能和引起消耗功的增大。
    對于大型活塞式壓縮機來說,制冷劑的單位容積制冷量qv要求盡可能大,這樣可以縮小壓縮機尺寸和減少制冷工質的循環量;而對于小型或微型壓縮機,單位容積制冷量可小一些;對于小型離心式壓縮機亦要求制冷劑qv要小,以擴大離心式壓縮機的使用範圍,并避免小尺寸葉輪制造之困難。
    制冷劑的臨界溫度要高些、冷凝溫度要低些。臨界溫度的高低确定了制冷劑在常溫或普通低溫範圍内能否液化。
    凝固溫度是制冷劑使用範圍的下限,冷凝溫度越低制冷劑的适用範圍愈大。

物理化學的要求
    制冷劑的粘度應盡可能小,以減少管道流動阻力、提換熱設備的傳熱強度。
    制冷劑的導熱系數應當高,以提高換熱設備的效率,減少傳熱面積。
    制冷劑與油的互溶性質:制冷劑溶解于潤滑油的性質應從兩個方面來分析。如果制冷劑與潤滑油能任意互溶,其優點是潤滑油能與制冷劑一起滲到壓縮機的各個部件,為機體潤滑創造良好條件;且在蒸發器和冷凝器的熱換熱面上不易形成油膜阻礙傳熱。其缺點是從壓縮機帶出的油量過多,并且能使蒸發器中的蒸發溫度升高。部分或微溶于油的制冷劑,其優點是從壓縮機帶出的油量少,故蒸發器中蒸發溫度較穩定。其缺點是在蒸發器和冷凝器換熱面上形成很難清除的油膜,影響了傳熱。

應具有一定的吸水性,這樣就不緻在制冷系統中形成“冰塞”,影響正常運行。
    應具有一定的吸水性,這樣就不緻在制冷系統中形成“冰塞”,影響正常運行。
    應具有化學穩定性:不燃燒、不爆炸,使用中不分解,不變質。同時制冷劑本身或與油、水等相混時,對金屬不應有顯著的腐蝕作用,對密封材料的溶脹作用應小。
安全性的要求
    由于制冷劑在運行中可能洩漏,故要求工質對人身健康無損害、無毒性、無刺激作用。
制冷劑的分類  
    在壓縮式制冷劑中廣泛使用的制冷劑是氨、氟裡昂和烴類。按照化學成分,制冷劑可分為五類:無機化合物制冷劑、氟裡昂、飽和碳氫化合物制冷劑、不飽和碳氫化合物制冷劑和共沸混合物制冷劑。根據冷凝壓力,制冷劑可分為三類:高溫(低壓)制冷劑、中溫(中壓)制冷劑和低溫(高壓)制冷劑。 
    無機化合物制冷劑:這類制冷劑使用得比較早,如氨(NH3)、水(H2O)、空氣、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)等。對于無機化合物制冷劑,國際上規定的代号為R及後面的三位數字,其中第一位為“7”後兩位數字為分子量。如水R718...等。
    氟裡昂(鹵碳化合物制冷劑):氟裡昂是飽和碳氫化合物中全部或部分氫元素(CL)、氟(F)和溴(Br)代替後衍生物的總稱。國際規定用“R”作為這類制冷劑的代号,如R22...等。
    飽和碳氫化合物:這類制冷劑中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和環狀有機化合物等。代号與氟裡昂一樣采用“R”,這類制冷劑易燃易爆,安全性很差。如R50、R170、R290...等。
 不飽和碳氫化合物制冷劑:這類制冷劑中主要是乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)和它們的鹵族元素衍生物,它們的R後的數字多為“1”,如R113、R1150...等。
    共沸混合物制冷劑:這類制冷劑是由兩種以上不同制冷劑以一定比例混合而成的共沸混合物,這類制冷劑在一定壓力下能保持一定的蒸發溫度,其氣相或液相始終保持組成比例不變,但它們的熱力性質卻不同于混合前的物質,利用共沸混合物可以改善制冷劑的特性。如R500、R502...等。
    高溫、中溫及低溫制冷劑:是按制冷劑的标準蒸發溫度和常溫下冷凝壓力來分的。

氨(R717)的特性
    氨(R717、NH3)是中溫制冷劑之一,其蒸發溫度ts為-33.4℃,使用範圍是+5℃到-70℃,當冷卻水溫度高達30℃時,冷凝器中的工作壓力一般不超過1.5MPa。 
    氨的臨界溫度較高(tkr=132℃)。氨是汽化潛熱大,在大氣壓力下為1164KJ/Kg,單位容積制冷量也大,氨壓縮機之尺寸可以較小。
    純氨對潤滑油無不良影響,但有水分時,會降低冷凍油的潤滑作用。
    純氨對鋼鐵無腐蝕作用,但當氨中含有水分時将腐蝕銅和銅合金(磷青銅除外),故在氨制冷系統中對管道及閥件均不采用銅和銅合金。
    氨的蒸氣無色,有強烈的刺激臭味。氨對人體有較大的毒性,當氨液飛濺到皮膚上時會引起凍傷。當空氣中氨蒸氣的容積達到0.5-0.6%時可引起爆炸。故機房内空氣中氨的濃度不得超過0.02mg/L。
    氨在常溫下不易燃燒,但加熱至350℃時,則分解為氮和氫氣,氫氣于空氣中的氧氣混合後會發生爆炸。 
 
氟哩昂的特性 
    氟哩昂是一種透明、無味、無毒、不易燃燒、爆炸和化學性穩定的制冷劑。不同的化學組成和結構的氟裡昂制冷劑熱力性質相差很大,可适用于高溫、中溫和低溫制冷機,以适應不同制冷溫度的要求。 
    氟裡昂對水的溶解度小,制冷裝置中進入水分後會産生酸性物質,并容易造成低溫系統的“冰堵”,堵塞節流閥或管道。另外避免氟裡昂與天然橡膠起作用,其裝置應采用丁晴橡膠作墊片或密封圈。
    常用的氟裡昂制冷劑有R12、R22、R502及R1341a,由于其他型号的制冷劑現在已經停用或禁用。在此不做說明。
    氟裡昂12(CF2CL2,R12):是氟裡昂制冷劑中應用較多的一種,主要以中、小型食品庫、家用電冰箱以及水、路冷藏運輸等制冷裝置中被廣泛采用。R12具有較好的熱力學性能,冷藏壓力較低,采用風冷或自然冷凝壓力約0.8-1.2KPa。R12的标準蒸發溫度為-29℃,屬中溫制冷劑,用于中、小型活塞式壓縮機可獲得-70℃的低溫。而對大型離心式壓縮機可獲得-80℃的低溫。近年來電冰箱的代替冷媒為R134a。
    氟裡昂22(CHF2CL,R22):是氟裡昂制冷劑中應用較多的一種,主要以家用空調和低溫冰箱中采用。R22的熱力學性能與氨相近。标準氣化溫度為-40.8℃,通常冷凝壓力不超過1.6MPa。R22不燃、不爆,使用中比氨安全可靠。R22的單位容積比R12約高60%,其低溫時單位容積制冷量和飽和壓力均高于R12和氨。近年來對大型空調冷水機組的冷媒大都采用R134a來代替。
    氟裡昂502(R502):R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502與R115、R22相比具有更好的熱力學性能,更适用于低溫。R502的标準蒸發溫度為-45.6℃,正常工作壓力與R22相近。在相同的工況下的單位容積制冷量比R22大,但排氣溫度卻比R22低。R502用于全封閉、半封閉或某些中、小制冷裝置,其蒸發溫度可低達-55℃。R502在冷藏櫃中使用較多。
    氟裡昂134a(C2H2F4,R134a):是一種較新型的制冷劑,其蒸發溫度為-26.5℃。它的主要熱力學性質與R12相似,不會破壞空氣中的臭氧層,是近年來鼓吹的環保冷媒,但會造成溫室效應。是比較理想的R12替代制冷劑。
    氟裡昂與水的關系:氟裡昂和水幾乎完全相互不溶解,對水分的溶解度極小。從低溫側進入裝置的水分呈水蒸氣狀态,它和氟裡昂蒸氣一起被壓縮而進入冷凝器,再冷凝成液态水,水以液滴壯混于氟裡昂液體中,在膨脹閥處因低溫而凍結成冰,堵塞閥門,使制冷裝置不能正常工作。水分還能使氟裡昂發生水解而産生酸,使制冷系統内發生“鍍銅”現象。
    氟裡昂與潤滑油的關系:一般是易溶于冷凍油的,但在高溫時,氟裡昂就會從冷凍油内分解出來。所以在大型冷水機組中的油箱裡都有加熱器,保持在一定的溫度來防止氟裡昂的溶解。