制冷剂载冷剂和润滑油共40页

机物液体。它们适用于不同的载冷温度。
各种载冷剂能够载冷的最低温度受其凝固
点的限制。
1．水
水可以用于蒸发温度高于0℃的制冷装 置中的载冷剂。由于水价格便宜、易 于获得、传热性能好，因此在空调装 置及某些0℃以上的冷却过程中广泛地 用作载冷剂。 水的缺点是只适合于载冷温度在0℃以 上的使用场合。
2．无机盐水溶液
查尔斯· 泰勒 （Charles Tellier) 二甲基乙醚
威德豪森 （Windhausen） CO2 1866年
乙醚 1834年
卡特· 林德 （Carl Linde) NH3 1870年
混合制冷剂 二十世纪 五六十年代
汤姆斯· 米杰里 （Thomas Midgley） 卤代烃 1929-1930年
第三节 载冷剂
直接冷却系统
间接冷却系统：被冷却物体的热量 是通过 载冷剂传给制冷剂
载冷剂的特性
优点：
（1）减小制冷机系统的容积及制冷剂的充灌量； （2）热容量大，被冷却对象的温度易于保持稳定， 蓄冷能力大； （3）便于机组的运行管理，便于安装。
缺点：
（1）增加了动力消耗及设备费用； （2）加大了被冷却物与制冷剂之间的传热温差， 需要较低的制冷机蒸发温度，总的传热不可逆 损失增大。
2．传输性质方面： （1）粘度、密度尽量小。 （2）热导率大。 （3）物理化学性质方面。 ① 无毒、不燃烧、不爆炸、使 用安全。 ② 化学稳定性和热稳定性好。 ③ 对大气环境无破坏作用。 （4）对材料的作用 ——“镀铜”现象。 （5）与润滑油的关系。 （6）对水的溶解性。 （7）泄漏性。 （8）抗电性。 （9）安全性。 （10）来源充足，制造工艺简单，价格便宜。
在大气臭氧层问题提出来以后，为了能 较简单地定性判别不同种类制冷剂对大气臭 氧层的破坏能力，氯氟烃类物质代号中的R 可表示为CFC，氢氯氟烃类物质代号中的R可 表示为HCFC，氢氟烃类物质代号中的R可表 示为HFC，碳氢化合物代号中的R可表示为HC， 而数字编号不变。例如，R12可表示为CFCl2， R22可表示为HCFC22，R134a可表示为 HFCl34a。

命名方法：R7XX
例：氨NH3——R717
XX为无机物的分子量
水H2O——R718
二氧化碳CO2——R744
(二)氟利昂(卤代烃)
氟利昂是饱和烃类(饱和碳氢化合物)的卤族衍生 物的总称。
分子式：CmHnFxClyBrz （满足2m+2=n+x+y+z）
1）命名法一：R (m-1)(n+1) (x)B(z)
一、对制冷剂的基本要求
(一)热力学方面的要求
1.制冷效率高 选用制冷效率较高的制冷剂可以提高制冷的经济 性。 2.蒸发压力和冷凝压力适中 蒸发压力：最好接近且稍高于大气压力； 冷凝压力：不宜过高，一般不超过1.2～1.5Mpa。
3.q0和qv大 q0大：获取相同的制冷量时，可减少制冷剂的循 环量； qv大：压缩机尺寸小，设备小，可减少材料消耗 和投资。
一样使用。
R500、R502混合制冷剂性质。
1．R500
R500制冷剂是由质量百分比为73.8％的R12和 26.2％的R152a组成。与R12相比，使用同一台压缩 机其制冷量提高约18％。在大气压力下的蒸发温度 为-33.3℃。
2．R502制冷剂
R502制冷剂是由质量百分比为48.8％的R22和 51.2％的R115组成。它与R22相比，采用R502的单级 压缩机，制冷量可增加5％～30％；采用双级压缩机， 制冷量可增加4％～20％，在低温下，制冷量增加较 大。在相同的t0和tk下，压缩比较小，排气温度比 R22低15～30℃。在相同的工况下，R502比R22的吸入 压力稍高，而压缩比又较小，故压缩机的容积效率提 高，在低温下更为有利。
3.化学稳定性好： 对金属和非金属材料不腐蚀。 注意对制冷系统设备及管道、密封材料选择。 氨：对金属有腐蚀作用，对非金属腐蚀很小。选 用无缝钢管，普通橡胶； 氟利昂：对非金属有腐蚀作用，对金属腐蚀小。 选用铜管或无缝钢管，特殊橡胶。

(HCFC)氢化含氯氟烃是继氟利昂之后被宽泛利用的制冷剂。然而，因为
2其020对/1/温31 室效应的影响指数较高，也很快被参加了淘汰的名单。
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3)对于同分异构体物质的制 冷剂，在按上述命名办法规定的 书写外，另加 “a” “b” “c” 等 予以区别。如图3－4所示两种四 氟乙烷的同分异构体 CHF2CHF2和 CH2FCF3制冷剂代号分别是R134和 R134a。
2020/1/31
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5．无毒、不燃烧、不爆炸。化学稳定性好 无毒，包括不污染食品、不对人体生理产生不良影响和不 给大气环境带来破坏。 采用无燃烧、无爆炸危险的制冷剂，可以保证工作人员、 制冷设备以及场地的安全，并提高设备运行的可靠性。 制冷剂的化学性质稳定，不但可以保证制冷剂本身在高温 等极端条件下不分解、变质等，还能保证它不与冷冻机油、金 属、橡塑制品等发生化学反应，减轻了对制冷系统各部件和管 道的腐蚀和破坏作用，延长制冷设备的工作寿命和使用周期。
度，在饱和状态下气液两相两组分比例保持不变，但热力性质与
原2来020单/1/3组1 分制冷剂的不同，能改善和提高制冷循环的性能。 20
共沸混合类制冷剂的组成及制冷剂代号见表3－3，其命名方 法是在 R 后面加 5，其后再按启用时间的先后顺序编号。
在共沸混合类制冷剂中，R500、R502和R503商业应用较多。
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化学名称 1,2 - 二溴四氟乙烷 氯五氟乙烷 六氟乙烷 五氯乙烷 2,2 - 二氯 - 1,1,1 - 三氟乙烷 2 - 氯 - 1,1,1,2 - 四氟乙烷 1 - 氯 - 1,1,2,2 - 四氟乙烷 五氟乙烷 2 - 氯 - 1，l，1 - 三氟乙烷 1,1,1,2 - 四氟乙烷 1,1,1 - 三氯乙烷 1 - 氯 - 1，l - 二氟乙烷 1，l，l - 三氟乙烷 1,1 - 二氯乙烷 1,1 - 二氟乙烷 氯乙烷 八氟丙烷

(10) 单位容积压缩功小。
(11) 对人类生态环境无破坏作用，即不破坏大气臭氧层， 不 产 生温室效应。
2. 制冷剂的种类及代号
1.无机化合物 2.卤代氟里昂 3.混合工质 4.碳氢化合物
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① 无机化合物 ➢ 如水、氨、二氧化碳等。 ➢ 无机化合物的代号“R”后的第一位数为7，7后面数字
为该物质的分子量的整数部分。如：氨的代号为R717。
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R12 (氟里昂12)
• 二氟二氯甲烷；无色、带轻微气味。 • 不燃烧、不爆炸，是一种安全的制冷剂。 • 标准蒸发温度为-29.8℃，有较广的制冷温度范围，而
且压力适中；在同一温度下，其饱和压力要比氨和氟 里昂22稍低，风冷时常温下冷凝压力不超过1.18 MP a ；对金属没有腐蚀作用。 • 单位容积制冷量较小；对大气臭氧层破坏严重，是最 早被提出禁用的制冷剂之一。
全无毒。
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R407C
• 常温常压下，R407C是一种不含氯的氟代烷非共沸 混合致冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液 化汽。
• 有轻微的醚味；化学稳定性好，与活泼金属，碱金属、 碱土金属如铝、锌、钡等不相容。
• R407C是环保型致冷剂，用于替代R22和R502，具 有清洁、低毒、不燃、致冷效果好等特点。
1 制冷剂
一、制冷剂 — 制冷设备中的工质
➢ 在制冷系统中，将被冷却介质的热量转移到环境介质(空气或水) 中去的工作物质称为“制冷剂”。
➢ 在蒸气压缩式制冷装置中，是通过“制冷剂”在“蒸发器”中 吸收被冷却介质的热量而汽化，然后在“冷凝器”中向环境介 质放出热量而冷凝的相态变化过程来实现制冷。
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一、制冷剂 — 制冷设备中的工质
• 对臭氧层的破坏作用比R12小得多，大约是R12的5 %；正作为某些禁用制冷剂的过渡性替代物质被使 用，但最终将被停止使用。

六、 冷冻机油
3.凝固点 润滑油在试验条件下，冷却到停止流动的温度，称为凝固点。用 于制冷压缩机的润滑油，凝固点应越低越好。一般凝固点应低于-40℃。当 润滑油与制冷剂互相溶解时，凝固点将会降低。
4.闪点 润滑油(在开口盛油器内)加热到它的蒸汽与火焰接触时，发生闪火 的最低温度称为闪点。制冷压缩机所用的润滑油其闪点应比最高排气温度 高15-30℃，以免引起润滑油的燃烧与结焦。通常对氨、R12和R22用的润 滑油，其闪点应在160-170℃以上。
４.单位容积制冷量ｑv要大。这样在制冷量一定时，可以减少制冷剂的循环量，缩小压缩机 的尺寸。
５.导热系数要高，粘度和密度要小。以提高各换热器的传热系数，降低其在系统中的流动 阻力损失。
６.绝热指数ｋ要小。由绝热过程中参数间关系式可知，在初温和压缩比相同的情况下， K↑→T2↑。可见，ｋ小可降低排气温度。
R134a不含氯原子，标准蒸发温度约为－26.5℃，凝固温度约为－160℃，在
常温下冷凝压力0.771Mpa。 它不宜采用合成泡沸石作为干燥剂。 R134a对普通橡胶有更强的易膨胀湿润特性，所以密封材料宜采用氢化丁晴
橡胶、氯化橡胶。另外R134a本身无润滑性能，因此对润滑油有更高的要求。
四、制冷剂的命名规则
-50
-60
固体
0 10 20 30 40 50％
氯化钠盐水：共晶点-21.2℃、共晶浓度22.4％ 盐水的凝固点与浓度的关系
氯化钙盐水：共晶点-55℃、共晶浓度29.9％
五、载冷剂
在共晶点的左侧，如果盐水的浓度不变 ，而温度降低，当低于该浓度所对应的 凝固点时，则有冰从盐水中析出，所以 共晶点左面的曲线称为析冰线。
活塞式制冷压缩机中。 ３.高压低温制冷 冷凝压力Pk≥20Kg/cm2（绝对），T0≤－70℃。 如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适

➢ 4）制冷剂的临界温度要高，便于用一般的 冷却水或空气进行冷凝；同时凝固温度要低， 便于获得较低的蒸发温制冷度技术。+第二章
➢ 5）绝热指数应低一些。绝热指数越小，压缩 机排气温度越低，不但有利于提高压缩机的容 积效率，而且对压缩机的润滑也是有好处的。
绝热压缩温度
制冷剂 压缩比 绝热指数 绝热压缩温度/℃
R22/152a/R124等。
制冷技术+第二章
制冷剂的命名原则
以制冷剂（Refrigerant）第一个字母R 开头，后面接数字，数字含义如下：
1、氟利昂（饱和碳氢化合物的卤族取代物）
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2
编号
R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz
同分异构体 溴分子数，为0，B可省略
举例
二氟一氯甲烷(CHClF2) 二氟二氯甲烷(CCl2F2)
制冷技术+第二章
R22 R12
四氟乙烷C2H2F4
R13
ห้องสมุดไป่ตู้
同分异构体
4
CHF2CHF2
R13
CF3CH2F
4R134
二氟乙烷C2H4F2
aR15
同分异构体
CH2FCH2F
2 R15
CHF2CH3
R2 152
制冷技术+第二章
2、碳氢化合物(烃类)
➢ 价格低，易于获得，凝固温度低； ➢ 安全性差，易燃烧和爆炸； ➢ 只适用于石油化学工业的制冷系统中。
制冷技术+第二章
4.混合制冷剂
➢ 由两种或两种以上制冷剂按比例相互溶解而成； ➢ 分为共沸溶液和非共沸溶液； ➢ 共沸溶液制冷剂代号的第一个数字均为5，目前