网站首页 > 新闻资讯 > 公司动态

制冷剂的由来

2016-08-05 15:51:24 山东紫翔化工销售有限公司 阅读
 制冷剂又称制冷工质,是制冷循环的作业介质,运用制冷剂的相变来传递热量,既制冷剂在蒸腾器中汽化时吸热,在冷凝器中凝聚时放热。当时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世界会议,并签署了《关于耗费臭氧层的蒙特利尔协议书》,于1989年1月1日起收效,对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的出产进行约束。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)出产的约束,请求缔约国中的发达国家在2000年彻底中止出产以上物质,发展中国家可推迟到2010年。别的对过渡性物质HCFC提出了2020年后的操控日程表。 HCFC中的R123和R134A是R12和R22的代替品。  

热力学的请求  

     1  在大气压力下,制冷剂的蒸腾温度(沸点)ts要低。这是一个很首要的功能指标。ts愈低,则不仅能够制取较低的温度,而且还能够在必定的蒸腾温度to下,使其蒸腾压力Po高于大气压力。以防止空气进入制冷体系,发作走漏时较简单发现。  

     2 请求制冷剂在常温下的冷凝压力Pc应尽量低些,防止处于高压下作业的紧缩机、冷凝器及排气管道等设备的强度请求过高。而且,冷凝压力过高也有致使制冷剂向外渗漏的也许和导致耗费功的增大。  

     3 关于大型活塞式紧缩机来说,制冷剂的单位容积制冷量qv请求尽也许大,这么能够减小紧缩机尺度和削减制冷工质的循环量;而关于小型或微型紧缩机,单位容积制冷量可小一些;关于小型离心式紧缩机亦请求制冷剂qv要小,以扩展离心式紧缩机的运用规模,并防止小尺度叶轮制作之艰难。  

    4 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的凹凸断定了制冷剂在常温或通常低温规模内能否液化。  

     5 凝固温度是制冷剂运用规模的下限,冷凝温度越低制冷剂的适用规模愈大。  

     制冷剂 分子式 分子量u 正常蒸腾温度ts(℃) 凝固点tf(℃) 临界温度 tkp(℃) 临界压力PKP绝对压力 绝热指数K   
    水(R718) H2O 18.02 +100 ±0 +374.1 225.6 1.33   
    氨(R717) NH3 17.03 -33.4 -77.7 +132.4 115.2 1.31   
    R11 CFCL3 137.39 +23.7 -111 +198 44.6 1.17   
    R12 CF2CL2 120.92 -29.8 -155 +111.5 40.86 1.15   
    R13 CF3CL 104.47 -81.5 -180 +28.8 39.4 -   
    R22 CHF2CL 88.48 -40.8 -180 +96 50.3 1.19   
    R115 C2F5CL 154.48 -38 -106 +80 33 1   

物理化学的请求  

    1 制冷剂的粘度应尽也许小,以削减管道活动阻力、提换热设备的传热强度。  

    2 制冷剂的导热系数应当高,以进步换热设备的功率,削减传热面积。  

    3 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分析。假如制冷剂与润滑油能恣意互溶,其长处是润滑油能与制冷剂一同渗到紧缩机的各个部件,为机体润滑发明良好条件;且在蒸腾器和冷凝器的热换热面上不易构成油膜阻止传热。其缺陷是从紧缩机带出的油量过多,而且能使蒸腾器中的蒸腾温度增加。有些或微溶于油的制冷剂,其长处是从紧缩机带出的油量少,故蒸腾器中蒸腾温度较安稳。其缺陷是在蒸腾器和冷凝器换热面上构成很难铲除的油膜,影响了传热。  

类  别 溶解性 制冷剂 发作的影响   
    1 难溶 NH3、CO2、R13、R14、R15、SO2 无   
    2 微溶(在紧缩机曲轴箱和冷凝器内相互溶解,在蒸腾器内分化)  
     R22、R114、R152、R502 溶解时降低润滑油的沾度   
    3 彻底溶解 R11、R12、R21、R113、烃类、CH3CI、R500  
   降低润滑油的沾度和凝固点,并使油中石蜡下沉,蒸腾温度增加  
   

    4 应具有必定的吸水性,这么就不致在制冷体系中构成“冰塞”,影响正常运转。  

    5 应具有化学安稳性:不焚烧、不爆破,运用中不分化,不蜕变。同时制冷剂自身或与油、水等相混时,对金属不该有明显的腐蚀效果,对密封材料的溶胀效果应小。  

安全性的请求  

    1 因为制冷剂在运转中也许走漏,故请求工质对人身健康无损害、无毒性、无影响效果。  

制冷剂的分类  

    1 在紧缩式制冷剂中广泛运用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。依照化学成分,制冷剂可分为五类:无机化合物制冷剂、氟里昂、饱满碳氢化合物制冷剂、不饱满碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。依据冷凝压力,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。  

    2 无机化合物制冷剂:这类制冷剂运用得对比早,如氨(NH3)、水(H2O)、空气、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)等。关于无机化合物制冷剂,世界上规则的代号为R及后边的三位数字,其间第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。  

    3 氟里昂(卤碳化合物制冷剂):氟里昂是饱满碳氢化合物中全部或有些氢元素(CL)、氟(F)和溴(Br)代替后衍生物的总称。世界规则用“R”作为这类制冷剂的代号,如R22...等。  

    4 饱满碳氢化合物:这类制冷剂中首要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样选用“R”,这类制冷剂易燃易爆,安全性很差。如R50、R170、R290...等。  

    5 不饱满碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中首要是乙烯(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。  

    6 共沸混合物制冷剂:这类制冷剂是由两种以上不一样制冷剂以必定份额混合而成的共沸混合物,这类制冷剂在必定压力下能保持必定的蒸腾温度,其气相或液相始终保持构成份额不变,但它们的热力性质却不一样于混合前的物质,运用共沸混合物能够改进制冷剂的特性。如R500、R502...等。  

    7 高温、中温及低温制冷剂:是按制冷剂的规范蒸腾温度和常温下冷凝压力来分的。  

制冷剂 运用温度规模 紧缩机类型 用处 补白   
    R717(氨) 中、低温 活塞式、离心式 冷藏、制冰 在通常制冷领域   
    R11 高温 离心式 空调     
    R12 高、中、低温 活塞式、回转式、离心式 冷藏、空调 高温为:10-0℃   
    R13 超低温 活塞式、回转式 超低温     
    R22 高、中、低温 活塞式、回转式、离心式 空调、冷藏、低温 中温为:0--20℃   
    R114 高温 活塞式 特别空调 低温为:-20--60℃   
    R500 高、中温 活塞式、回转式、离心式 空调、冷藏 超低温为:-60--120℃   
    R502 高、中、低温 活塞式、回转式 空调、冷藏、低温   

氨(R717)的特性  

    1 氨(R717、NH3)是中温制冷剂之一,其蒸腾温度ts为-33.4℃,运用规模是+5℃到-70℃,当冷却水温度达高30℃时,冷凝器中的作业压力通常不超过1.5MPA。  

    2 氨的临界温度较高(tkr=132℃)。氨是汽化潜热大,在大气压力下为1164KJ/Kg,单位容积制冷量也大,氨紧缩机之尺度能够较小。  

    3 纯氨对润滑油无不良影响,但有水分时,会降低冷冻油的润滑效果。  

    4 纯氨对钢铁无腐蚀效果,但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金(磷青铜在外),故在氨制冷体系中对管道及阀件均不选用铜和铜合金。  

    5 氨的蒸气无色,有激烈的影响臭味。氨对人体有较大的毒性,当氨液飞溅到肌肤上时会导致冻伤。当空气中氨蒸气的容积到达0.5-0.6%时可导致爆破。故机房内空气中氨的浓度不得超过0.02mg/L。  

    6 氨在常温下不易焚烧,但加热至350℃时,则分化为氮和氢气,氢气于空气中的氧气混合后会发作爆破。  

氟哩昂的特性  

   

    1 氟哩昂是一种通明、无味、无毒、不易焚烧、爆破和化学性安稳的制冷剂。不一样的化学构成和构造的氟里昂制冷剂热力性质相差很大,可适用于高温、中温文低温制冷机,以适应不一样制冷温度的请求。  

    2 氟里昂对水的溶解度小,制冷设备中进入水分后会发作酸性物质,并简单形成低温体系的“冰堵”,阻塞节流阀或管道。别的防止氟里昂与天然橡胶起效果,其设备应选用丁晴橡胶作垫片或密封圈。  

    3 常用的氟里昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a,因为别的型号的制冷剂如今现已停用或禁用。在此不做阐明。  

    4 氟里昂12(CF2CL2,R12):是氟里昂制冷剂中运用较多的一种,首要以中、小型食物库、家用电冰箱以及水、路冷藏运送等制冷设备中被广泛选用。R12具有较好的热力学功能,冷藏压力较低,选用风冷或天然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的规范蒸腾温度为-29℃,属中温制冷剂,用于中、小型活塞式紧缩机可获得-70℃的低温。而对大型离心式紧缩机可获得-80℃的低温。这些年电冰箱的代替冷媒为R134a。  

    5 氟里昂22(CHF2CL,R22):是氟里昂制冷剂中运用较多的一种,首要以家用空调和低温冰箱中选用。R22的热力学功能与氨附近。规范气化温度为-40.8℃,通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆,运用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%,其低温时单位容积制冷量和饱满压力均高于R12和氨。这些年对大型空调冷水机组的冷媒大都选用R134a来代替。  

    6 氟里昂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与R115、R22对比具有非常好的热力学功能,更适用于低温。R502的规范蒸腾温度为-45.6℃,正常作业压力与R22附近。在一样的工况下的单位容积制冷量比R22大,但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷设备,其蒸腾温度可低达-55℃。R502在冷藏柜中运用较多。  

    7 氟里昂134a(C2H2F4,R134a):是一种较新型的制冷剂,其蒸腾温度为-26.5℃。它的首要热力学性质与R12类似,不会损坏空气中的臭氧层,是这些年宣扬的环保冷媒,但会形成温室效应。是对比理想的R12代替制冷剂。  

    8 氟里昂与水的联系:氟里昂和水简直彻底相互不溶解,对水分的溶解度极小。从低温侧进入设备的水分呈水蒸气状态,它和氟里昂蒸气一同被紧缩而进入冷凝器,再冷凝成液态水,水以液滴壮混于氟里昂液体中,在膨胀阀处因低温而冻结成冰,阻塞阀门,使制冷设备不能正常作业。水分还能使氟里昂发作水解而发作酸,使制冷体系内发作“镀铜”景象。  

    9 氟里昂与润滑油的联系:通常是易溶于冷冻油的,但在高温时,氟里昂就会从冷冻油内分化出来。所以在大型冷水机组中的油箱里都有加热器,保持在必定的温度来防止氟里昂的溶解。