第二章 制冷剂、载冷剂、蓄冷剂和润滑油

3．凝固点 润滑油凝固点应越低越好，一般应 低于制冷剂最低温度5~10℃。R12、R717压缩机润滑 油凝固点应低于-30~-40℃，对R22压缩机则应低于55℃。 4．化学稳定性、抗氧化性 当润滑油中含水或 制冷剂时对钢、铸铁、铜及合金等金属腐蚀，因此 不应含水。同时要求高温下润滑油与空气、水、制 冷剂、金属、密封垫等接触时不分解，不氧化反应 等，以免在金属面上结焦或油路、滤油器堵塞。润 滑油还应有良好的电绝缘性。
第二节 载冷剂和蓄冷剂 一、载冷剂 载冷剂叉又称冷媒，它是被用来将制冷系统所 产生的冷量传递给破冷却物体的媒介物质或中间物 质。其优点是可以减少泄漏，有利于对冷量的控制 和分配，并可防止制冷剂对食品的污染。 （一）选择载冷剂时的要求 1 冷剂应不燃烧、不爆炸、无毒、对人体无危 害。 2化学稳定性好，在大气条件下不分解、不氧化、 不改变其物理性质、不腐蚀设备和管道。 3 在使用范围内呈液态，其凝固点要低于制冷 剂蒸发温度，沸点越高越好。 4 密度小、粘度小、传热性要好，以减少循环 流量和阻力，以及泵的功率。
（二）对制冷剂的要求 1．热力学性质的要求 (1)在标准蒸发温度下的压力应高于或接近 大气压力，以免空气进入系统。 (2)在工作温度范围内的制冷剂冷凝压力不 宜过高，阻免设备的强度要求提高，而且导致 压缩机功耗增加。 (3)制冷剂的单位容积制冷量要大，可减少 制冷剂的循环量， 可缩小压缩机的体积，但 小型压缩机和离心式制冷压缩机例外。 (4)制冷剂临界温度要高些，即在常温下能 够液化。同时其凝固温度要低些，以获得较低 蒸发温度。
二、蓄冷剂 蓄冷剂名称很多如优态盐、共晶盐等等。它是 以低温或高温形式将热量蓄存，是节能的更高形式。 蓄冷剂的蓄冷方式有显热和潜热蓄冷两种。在蓄冷 技术中常用潜热蓄冷。 在空调中使用的蓄冷剂应符合以下要求： 1．无毒、不燃烧．完全为无机物，不产生气体， 无腐蚀性。 2．潜热蓄冷量不衰减，潜热越大越好。 3．固、液态的比热和传导蘸力大，要求比容基 本不变，以免盛装容器受损。 4．不层化，否则将使融解潜热损失40%左右。
2．氟利昂 氟利昂是饱和碳氢化台物氟、氯、溴衍生物的 总称。目前作为制冷工质的主要是甲烷和乙烷的衍 生物。在这些衍生物中由氟、氯原子替代了原化合 物中的氢原子，使化合物的性质大为不同。 在氟利昂中随着氢原子被替代，其易燃、易爆 性逐渐降低，安全性随之增加。 氯原子在氟利昂中越多，其毒性越大，化学性 能差，遇明火或接触高温时会分解出剧毒的光气 (COC12)，安全性差，但它能很好地和传统润滑油互 溶。
二、常用制冷剂 1.氨(NH3) 氨的标准蒸发温度为-33.4℃，凝固温度为-77.7℃。 氨有较好的热力性质和物理性质。 氨对人体有较大毒性。 氨在空气中达到一定量时，可以点燃。 氨易溶于水。 氨在润滑油中溶解度很小，不超过1%。 氨对钢铁不起腐蚀作用，但当含水时，将对锌、铜、 青铜及其它铜合金腐蚀。 氨的检漏方法：通过氧的刺激臭味就可判断系统的 漏。还可以用化学法检漏，如漏氨石蕊 试纸由红变监；酚酞试纸则变成玫瑰红色。
三、润滑油的选择 对R 717压缩机采用13号油，对R12和R22压缩机 则可分别采用18号和25号油。离心式压缩机可采用 30号、40号、60号冷冻机油。对R134。的压缩机应 采用脂类为墓础的润滑油。如聚二醇类润滑油PAG； 中的165sus及500sUs专利油互溶，也可用传统粘度 小的润滑油。
(4)氟利昂13 (CF3C1) R13是低温制冷剂、无毒，在润滑油中是不溶解 的，因此在换热器中会影响传热效果。水在R13液体 中的溶解度，以及对金属的作用和泄漏性与R12相似。 它的优点是蒸汽比容小，临界温度低，一般用在70~110℃的低温复叠式制冷机的低温级中。
(5)氟利昂R502 R502是由质量成分48.5%的R22和51.2%的R115组成的 共沸混合溶液，可以制取-18~- 55℃的低温。R502 不燃，不爆、无毒，对金属无作用，对橡胶或塑料 的腐蚀性也小。它的标准蒸发温度为-45.6℃。它的 吸汽压力比R22高，回汽特性好，压缩后的终温比 R22低10～25℃，具有R12和R22的优点，有与R12相 当的压缩终温，与22相当的制冷量，对橡胶、塑料 腐蚀性小，适用于封闭式压缩机。
第三节 润滑油 润滑油用于制冷压缩机时称为冷冻机油。 一、润滑油的功能 1．润滑压缩机的运动部件，改善运动部件的工作条 件。 2．带走摩擦热、冷却摩擦件和压缩气悻。 3．起密封作用，阻止制冷剂的泄漏。 4．冲洗、带走摩擦表面上的摩屑和防锈。 5．对机器起到减震、消音作用。 6．利用油压作为控制卸载机构的动力。
(1)氟利昂l2(CF2Cl2) R12的标准蒸发温度为-29.8℃，凝固温度为-155‘℃。 与氨和R22相比，R12压力较低，压缩终温较低，单 位容积制冷量小，比氨约小40%。 R12无色、无味、毒性小、不燃烧、不爆炸，在空气 中含量达20%时才有感觉，容积浓度超过30%时能使 人窒息。 R12与明火接触或其温度达400℃以上时，分解出对 人体有害的氟化氢和氯化氢“及光气。 R12在水中溶解度很小，在低温状态下（0Dc以 下）很易产生冰堵现象，同时水能使氟利昂水解产 生酸（盐酸和氟氢酸）对金属起腐蚀作用（如镀铜 作用）。规定R12的含水量不得超过0.0025%，在系 统中必须设置干燥器。
二、润滑油的性质 1．粘度 粘度是一项主要指标。粘度大会使摩 擦功率增大，粘度小不能建立润滑所需的油膜。在 制冷压缩机中应使用粘度随温度变化小的润滑油。 2闪点 润滑油被加热到其蒸汽与明火接触发生 闪光的晟低温度，称为闲点。闪点可引起油变质碳 化、着火与爆炸。R12、R22、R717压缩机润滑油闪 点应在160~170℃以上。
四、润滑油使用中注意事项 1．在制冷压缩机中润滑油不能与植物油或其它油混 合使用，应使用规定油。 2．润滑油中不允许混入水，以免乳化。 3．制冷剂压缩机的排气温度不应过高，避免油 变质，使机件损坏。 4．在高转速，中大型制冷压缩机中，油温低于 30~40℃时不能启动压缩机，以防油中溶解氟利昂制 冷剂汽化，使油泵不能正常工作。
制冷剂、载冷剂、 第二章 制冷剂、载冷剂、蓄 冷剂和润滑油
第一节 制冷剂的分类与性质 第二节 载冷剂和蓄冷剂 第三节 润滑油
第一节 制冷剂的分类与性质 制冷剂是制冷机中的工作介质，它在制冷 机系统中循环流动，通过自身热力状态的变化与外 界发生能量的交换，实现制冷。习惯上又称制冷剂 为制冷工质。 一、制冷剂的种类与对制冷剂的要求 （一）制冷剂的种类 1．无机物：氯(NH3)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)等。 2．氟利昂：二氟二氯甲烷(R12)、二氟一氯甲烷 (R22)、四氟乙烷(R134a)、二氟乙烷(R152)、三氟 二氯乙烷(R123)等。 3．碳氢化合物：甲烷(R50)、丙烷(R290)。此外， 某些环烷烃的卤代物、链烯烃的卤代物也可作制冷 剂使用，但使用范围不广泛。
(2)氟利昂22 (CHF2Cl) R22标准蒸发温度为40.8℃，凝固温度为-160℃。 R22在常温下的冷凝压力和单位容积制冷量与氨 差不多，在中等低温下，R22的饱和压力比R12高65%， 单位容积制冷量比R12大得多，在中等低温下比R12 使用更广泛。其物理、化学性质与R12接近．化学稳 定性不如R12，对有机物膨润作用更强，它的渗透力 也比R12强，因此要求系统有严格的密封措施。
(3)氟利昂134a(C2H2F2) R134a的标准蒸发温度为-26.5℃。 R134a与R12的比较： ①R134a “的各项指标总体上优于R12，从环保角度 看，可以作为R12的长期替代物。 ②两者热力性能相似，但134a的单位容积制冷量比 R12大8%左右。更换工质时需要考虑加大压缩机容量。 由于R134a制冷系数略低于R12，更换工质将引起能耗增 加。 ③R134a易水解，因此应保证系统绝对干燥。 ④R134a与矿物油不相溶，应用酯类润滑油更换工 质时须冲洗系统，以确保矿物油的残余量低于1%。它和 材料有很好的相容性。 ⑤R134a的消耗臭氧潜能值为0，全球变暖潜能值 GWP为0. 27可替代R12。
2．物理化学性质的要求 (1)制冷剂粘度和密度要小，以减少系统中的流 动阻力。 (2)制冷剂应有较强的换热效率，并能提高其换 热效率。 (3)具有一定吸水性，以免系统形成冰塞。 (4)具有化学稳定性，在工作压力、温度范围内 不燃烧、不爆炸，高温下不分解，小腐蚀金属、非 金属，与润滑油不起化学反应。 (5)对人的健康无害，无刺激作用。 (6)在半封闭和全封闭压缩机中，电动机绕组与 制冷剂和润滑油接触要求有很好的绝缘性能。 3．经济要求 ， 制冷剂易得到，而且价格要便宜。
（二）常用载冷剂 根据不同的载冷温度和载冷剂的凝固点，常用 的载冷剂有水、无机水溶液或有机物。 1．水 水是一个非常好的载冷剂，但由于其凝 固点温度是0℃，所以只能作为空调中6～7℃的冷水 来使用。 2．无机盐水溶液无机盐水溶液可用作小于0℃ 的载冷剂。常用的盐水是由氯化钠、氯化钙和氧化 镁配制成的溶液。 3．有机盐载冷剂 有机盐载冷剂有甲醇（冰点为-97℃），乙醇 (冰点为-117℃)。甲酵、乙醇易燃烧，在使用地应 设置消防器具。
纯Rl2对金屑没有腐蚀作用，但能腐蚀镁和含镁 超过2%的合金。R12对天然橡胶和塑料有膨润作用， 密封材料应采用耐腐蚀的丁晴橡胶。 R12对润滑油有无限溶解度，应采用高粘度的润 滑油。在冷凝器中，因为R12与油互溶，在换热面上 不会产生油膜而影响侍热；在贮液器中R12与油也不 能分离，但在蒸发器中R12不断蒸发，油将积存，使 蒸发温度升高，传热系数降低。由于油比R12轻，不 能从底部放出。所以蒸发器多采用干式蛇管式，从 上部供液，下部回汽，使油气一起返回压缩机。当 有七升回汽主管时，主管中蒸汽要保证有4~6m／s的 带油速度。在曲轴箱或油槽中，由于压缩机启动， 压力突然下降，R12将带出大量油滴外，并从润滑袖 中蒸发出来，油位下降，产生大量泡沫，对系统产 生种种不利影响。
5．在没有化验情况下，注意油色，正常润滑油 略带微黄色，没怪味，手感有粘性，但不大。如果 润滑油呈红褐色，透明度差，说明油中舍有机酸、 金属盐和机械杂质，此外润滑油无粘性，有焦臭味， 把油滴在吸油白纸上，中间有黑色，则润滑油不得 继续使用。 6．常年运行的制冷机应每年换油一次。 7．使用过的润滑油，应再生并经化验合格后才能使 用。