制冷剂、载冷剂和冷冻机油

第十一章船舶制冷装置marine refrigerating plant 第一节概述第二节蒸汽压缩式制冷装置的工作原理第三节制冷剂、载冷剂和冷冻机油第四节制冷压缩机第五节冷凝器、蒸发器和附件第六节附属设备第七节制冷装置自动化控制及控制元件第一节概述一、制冷在船上的应用制冷：用人工方法从被冷却对象中移出热量，使其温度降低到环境温度以下。

⏹伙食冷藏：延长食品储存时间，保证质量⏹空气调节：空调装置冷源⏹冷藏运输：冷藏船、冷藏集装箱⏹专门用途：渔船、海上作业船、军舰等二、合适的温度条件1、水果、蔬菜和乳品——冷藏温度0～5℃2、肉类——冷冻温度-23℃～-30℃冻结速度2～5cm/h船舶伙食冷库低温库-18℃～-20℃可保存6个月3、鱼肉、蛋类、菜类——速冻长航线船-18℃～-20℃可保存6个月短航线船-10℃～-15℃可保存2、3个月三、合适的湿度条件鲜肉蛋白类70%～80%，蔬菜70%～90%，水果90%左右，冻鱼，冻肉70%～100%四、二氧化碳和氧气浓度二氧化碳浓度控制在2%～8%之间，氧气浓度控制在2%～5%之间五、臭氧浓度水果、蔬菜、肉类舱，臭氧连续供给浓度应控制在0.3~0.4毫克每立方米,供臭氧时间为15min,鱼和其他有气味货物舱，臭氧连续供给浓度应控制在0.4~0.8毫克每立方米,供臭氧时20min抗霉剂Array消毒剂第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理一、压缩制冷的工作原理蒸汽压缩制冷装置是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。

它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。

其工作过程如图所示：1、压缩机制冷工作原理Compressor Conde n-sation LiquidCoolin g Superheat RemovalCondenser Evaporator L.P . Liquid Liquid& Gas Gas Suction to Compressor Compressor DeliveryExpansion Valve原理：制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量并气化；产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出；压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器，被常温的冷却水或空气冷却，凝结成高压液体；高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压低温的气液两相混合物，进入蒸发器，其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。

常见的制冷剂和载冷剂常用的制冷剂有：一、无机化合物：如①氨〔R717〕：氨有良好的热力性能，其标准蒸发温度—33.3℃氨具有强烈刺激作用，并且具有比拟大的毒性，对人体有一定的危害，氨可以燃烧和爆炸，但是氨的单位容积制冷量较大，蒸发压力和冷凝压力适中，氨还对钢铁不腐蚀，但含水时会对铜及铜合金〔磷青铜除外〕有腐蚀作用，因此，一般使用中含水量＜0.2%，采用无逢钢管，氨还价廉易得；②水〔R718〕：水作为制冷剂最大的优点是无毒、无臭、不燃不爆、汽化潜热大而且极易获得，但水的蒸汽比容很大，因此它的单位容积制冷量很小，水作为制冷剂只能制取0℃以上的冷冻水；二、甲烷和乙烷的卤素衍生物，这些物质无毒、难燃，绝热系数小，故排气温度低，分子量大，但其价格昂贵，泄漏不易被发现，比重大，工质循环量大，故流动阻力损失大，耗功增加，对天然橡胶有腐蚀作用。

氟里昂遇到明火或高温会分解出有毒有害气体，因此在氟里昂车间制止明火和高温。

如①氟里昂12〔R12〕：R12是早期中小型空调和冰箱中使用较普遍的制冷剂，R12在大气压下的沸点为—29.8℃，凝固点为—158℃。

R12易溶于润滑油，为确保压缩机的润滑油应使用粘度较高的冷冻机油。

R12中水的溶解度很小，且无色、无臭、对人体危害极小，其分子中不含氢原子，因而也不燃不爆，但其在大气中的寿命长，对臭氧层有破坏作用。

属于中温制冷剂。

②氟里昂22〔R22〕：R22的热力学性能与氨很相近，其沸点是—40.8℃，凝固点是—160℃，但是R22不燃不爆，在大气中的寿命约20年。

R22对绝缘材料的腐蚀性较R12为大，毒性也比R12稍大。

R22的化学性能不如R12稳定，分子极性也比R12大，故对有机物的膨润作用强。

③氟里昂11〔R11〕 R11在大气压力下蒸发温度为23.7℃，凝固点—111℃。

由于分子量大，冷凝压力很低，所以主要用于空调用离心式制冷压缩机中。

因为它含有三个氯原子，毒性较R12大。

第2讲：制冷剂、载冷剂、冷冻机油§2-1 制冷剂制冷剂又称制冷工质，用英文单词（Refrigcrant）的首位字母“R”作为代号。

它是一种在制冷循环过程中利用液体气化吸收热量，又在外功的作用下，把气体液化放出的热量传给周围介质的物质。

它易于气化，又易于液化。

在制冷装置中，没有制冷剂就无法实现制冷。

高压制冷剂。

按可燃性和毒性分类，分为不可燃、可燃、易燃、低毒、高毒等组别。

●制冷剂的选用原则制冷剂应具备一些基本要求，可以从热力学、物理化学、安全和经济等方面来考虑。

（1）热力学的要求①在大气压下，制冷工质的蒸发温度（沸点）t0要低。

这样不仅可以获取比较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度t0下，使其蒸发压力P0高于大气压力，以避免空气进入制冷系统影响换热设备的换热效果和设备的使用寿命。

同时，在一定的蒸发温度下，蒸发压力高于大气压力，系统一旦发生泄漏时容易发现。

②要求制冷剂在常温条件下，要有比较低的冷凝压力P k，以免对处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排出管道等设备的强度要求过高。

通常按正常蒸发温度t0和常温下的冷凝压力P k将制冷工质分为以下三种：a.高温制冷工质（或称低压制冷工质）：t0>0℃,P k<2～3kg/cm2。

如R11、R113、R114等，这些制冷剂适用高温环境下空调系统用的离心式压缩机。

b.中温制冷工质（或称中压制冷工质）：0℃>t0>-70℃，P k<15～20 kg/cm2。

如氨（R717）、氟利昂12（R12）、氟利昂22（R22）、氟利昂500（R500）、氟利昂502（R502）等，这类制冷剂使用范围比较广，适用于活塞式制冷压缩机制电冰箱、食堂小冷库、空调用制冷系统、大型冷藏库等制冷装置中。

c.低温制冷工质（或称高压制冷工质）：t0<-70℃，P k>20kg/cm2.如氟利昂13(R13)、氟利昂14(R14)、氟利昂23（R23）、氟利昂503（R503）等，这类制冷剂只适用于复叠式制冷装置中的低温部分或在-70℃以下的低温制冷设备。

制冷工国家职业技能标准1．职业概况1.1职业名称制冷工1.2职业定义操作制冷压缩机及辅助设备，使制冷剂及载冷体在生产系统中循环制冷的人员。

1.3职业等级本职业共设四个等级，分别为：初级(国家职业资格五级)、中级(国家职业资格四级)、高级(国家职业资格三级)、技师(国家职业资格二级)。

1.4职业环境室内、外，常温、低温，噪声。

1.5职业能力特征手指、手臂灵活，动作协调；具有一定的语言表达、文字写作、数字计算和分析判断能力；具有一定的空间感；色觉、味觉、视觉正常。

1.6基本文化程度初中毕业。

1.7培训要求1.7.1培训期限全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。

晋级培训期限：初级不少于120标准学时，中级不少于100标准学时，高级和技师不少于80标准学时。

1.7.2培训教师培训初级、中级、高级的教师应具有本职业技师职业资格证书或制冷、空调等相关专业中级以上专业技术职务任职资格；培训技师的教师应具有本职业技师职业资格证书且连续从事本职业工作5年以上或具有制冷、空调等相关专业高级专业技术职务任职资格。

1.7.3培训场地设备理论知识培训场地应为可容纳30名以上学员的标准教室，并配备有多媒体教学设备。

技能操作培训场地不小于90㎡，并配备有相应制冷压缩机、辅助设备或模拟装置及必要的仪器、仪表、工具，通风条件良好、光线充足、安全设施齐全。

1.8鉴定要求1.8.1适用对象从事或准备从事本职业的人员。

1.8.2申报条件——初级(具备以下条件之一者)(1)经本职业初级正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。

(2)在本职业连续见习工作2年以上。

(3)本职业学徒期满。

——中级(具备以下条件之一者)(1)取得本职业初级职业资格证书后，连续从事本职业工作3年以上，经本职业中级正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。

(2)取得本职业初级职业资格证书后，连续从事本职业工作5年以上。

(3)连续从事本职业工作7年以上。

制冷剂与载冷剂制冷剂是制冷机中的工作介质，故又称制冷工质。

制冷剂在制冷机中循环流动，在蒸发器内吸取被冷却物体或空间的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围介质而被冷凝成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而实现制冷的目的。

载冷剂又称冷媒，是在间接供冷系统中用以传递制冷量的中间介质。

载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量，再返回蒸发器重新被冷却，如此循环不止，以达到传递制冷量的目的。

本章主要介绍制冷剂必备的特性以及常用制冷剂和载冷剂的主要性质。

2.1 制冷剂蒸气压缩式制冷系统中的制冷剂是一种在系统中循环工作的，汽化和凝结交替变化进行传递热量的工作流体。

系统中的制冷剂在低压低温下汽化吸热（实现制冷），而在高压高温下凝结放热（蒸汽还原为液体）。

有适宜的压力和温度，并满足一定条件的可作为制冷剂的物质大约有几十种，常用的不过十几种。

在空调、冷藏中广泛使用的制冷剂不过几种。

2.1.1制冷剂的种类与编号2.1.1.1制冷剂的种类与分类可作为制冷剂的物质较多，其种类如下：1）无机化合物，如水、氨、二氧化碳等。

2）饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物，俗称氟利昂，主要是甲烷和乙烷的衍生物，如R12、R22、R134a等。

3）饱和碳氢化合物，如丙烷、异丁烷等。

4）不饱和碳氢化合物，如乙烯、丙烯等。

5）共沸混合制冷剂，如R502等。

6）非共沸混合制冷剂，如R407C等。

通常按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类，即高温、中温和低温制冷剂。

所谓标准蒸发温度，是指在标准大气压力下的蒸发温度，也就是通常所说的沸点。

1）高温（低压）制冷剂：标准蒸发温度t s＞0℃，冷凝压力Pc≤0.2～0.3MPa。

常用的高温制冷剂有R123等。

2）中温（中压）制冷剂：0℃＞t s＞-60℃, 0.3MPa＜Pc＜2.0MPa。

常用的中温制冷剂有氨、R12、R22、R134a、丙烷等。

3）低温（高压）制冷剂：t s≤-60℃。

第二章制冷剂载冷剂冷冻机油目的：通过对制冷剂、载冷剂、冷冻机油的了解；正确使用制冷剂、载冷剂、冷冻机油。

第一节制冷剂1，什么是制冷剂以及制冷剂的作用：制冷剂：就是在制冷系统中能够循环变化的物质，也叫工质。

制冷过程就是制冷剂在循环过程中发生相变时（蒸发或冷凝）吸收或释放热量来达到热量从低温部分转移到高温部分。

2，制冷剂的安全、环境特性毒性危害分类：分A、B两类。

A类，无毒性或低毒性；B类，高毒性。

燃烧性危害程度分类：分1、2、3类。

分别为：不可燃、有燃烧性、有爆炸性。

臭氧消耗潜能值ODP：表示制冷剂消耗大气臭氧分子潜能的程度。

选用R11的值作为标准值1.0。

温室效应潜能值（全球变暖潜能值）GWP：是衡量制冷剂对气候变暖的影响值。

选用二氧化碳的温室效应潜能值为标准值1.0。

例：毒性危害和燃烧性危害程度分类 ODP GWPR11 A1 1.0 4600 R12 A1 0.82 10600 R744(CO2) A1 0 1R717（氨） B2 0 1R22 A1 0.034 1900 R134a A1 0 16003，常用制冷剂1）氨（NH3 R717）标准沸点-33.4℃，凝固温度-77.7℃。

有较好的热力性质和热物理性质；压力适中，单位容积制冷量大，粘性小，流动阻力小，比重小，传热性能好；价格便宜、易获得。

毒性大，易燃易爆，有强烈刺激性气味，对食品易产生污染；空气中氨的容积浓度达到0.5~0.6%时，人在其中停留半小时就会引起中毒；容积浓度达到11~14%时，可以燃烧；容积浓度达到16~25%时，遇明火可以引起爆炸；氨在高温（260℃）时会分解出氢气（H2），遇空气及明火会产生强烈的爆炸；氨系统必须安装空气分离器，及时排放系统中的空气及其它不凝性气体。

氨极易溶于水，可以与水以任意比例互溶，因此在氨系统中不会产生冰塞，可以不加干燥过滤器；但有水存在，极易腐蚀金属，并提高蒸发温度；纯氨不腐蚀钢、铁，但含水时会腐蚀锌、铜及铜合金（除磷青铜），因此在氨制冷机及系统中不允许使用铜及铜合金部件（包括压力表，氨压力表必须标有“氨”字样），只有个别起耐磨、密封的部件才可以使用高锡磷青铜，如活塞机的小头衬套和轴封。

食品冷冻冷藏原理与技术绪论一、制冷的分类1、冷源分类：天然冷源、人工冷源2、制冷方法：物质变相制冷、吸收吸附制冷、气体膨胀制冷、电磁制冷3、制冷温度范围：普通制冷：高于-120℃深度制冷：-120℃至20K低温和超低温：20K以下二、制冷的四大部件1、压缩机：将制冷剂由低温低压的气体压缩成为高温高压的气体，是制冷系统的心脏。

2、蒸发器：作用是通过制冷剂蒸发（沸腾）吸收冷源的热量从而达到制冷的目的3、冷凝器：将高温高压的制冷剂气体冷凝成为液体，以便制冷剂在系统中循环使用4、节流器：作用是节流降压和调节供液量第一章制冷基础知识（名词解释、计算题之一）1、什么是热力循环？工质从某一状态出发，经历一系列过程之后又回复到初始状态，这些过程的综合就是热力循环2、什么是制冷系数？制冷系数是描述评价制冷循环的一个重要技术经济指标，与制冷剂的性质和制冷循环的工作条件有关。

通常冷凝温度tk越高，蒸发温度to越低，制冷系数ε0越小。

公式：ε0=T0/（Tk—T0)3、什么是制冷循环的热力完善度？通常将工作于相同温度间的实际制冷循环的制冷系数εs与逆卡诺制冷循环的制冷系数εk之比，称为热力完善度，即：η=εs/εk。

？？4、影响制冷循环的实际条件？①液体过冷②气体过热③吸气过热④液热交换⑤热交换及压力损失⑥不凝性气体的存在5、用图示表示理想和理论上的热力循环6、制冷技术：是一门研究人工制冷的原理方法以及如何运用制冷装置获得低温的科学7、制冷：从低于环境温度的空间或物体中吸取热量并将其转移给环境介质的过程8、计算题：老师抄的题目（2题）第二章制冷原理:从低温物体传递给高温物体（耗功)一、用图示表示：1、过冷循环2、过热循环3、回热循环二、分析蒸发温度过高和冷凝温度过低理论循环所出现的变化（图示）三、中间冷却循环的系统四、吸附制冷、吸收制冷的原理吸附制冷系统是以热能为动力的能量转换系统。

其道理是：一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。

制冷剂和冷冻机油充注量计算制冷剂和冷冻机油充注量计算是确定制冷设备中制冷剂和冷冻机油的适量充注量的重要工作。

正确的充注量可以确保制冷设备的正常运行和高效工作，同时也可以提高设备的寿命。

下面将详细介绍制冷剂和冷冻机油充注量的计算方法。

首先，我们来讨论制冷剂充注量的计算。

制冷剂的充注量通常以冷凝器和蒸发器的含冷媒量为基准进行计算。

计算制冷剂充注量的公式如下：制冷剂充注量=冷凝器含冷媒量+蒸发器含冷媒量冷凝器含冷媒量的计算可以使用以下公式：冷凝器含冷媒量=冷凝器容积×冷凝器平均充注量系数其中，冷凝器容积表示冷凝器的体积，冷凝器平均充注量系数是一个经验值，可以根据设备的类型和制冷剂种类来确定。

蒸发器含冷媒量的计算可以使用以下公式：蒸发器含冷媒量=蒸发器容积×蒸发器平均充注量系数和冷凝器一样，蒸发器容积也表示蒸发器的体积，蒸发器平均充注量系数也是一个经验值，可以根据设备的类型和制冷剂种类来确定。

在计算制冷剂充注量时，还需要考虑其他因素，如制冷剂种类的选择、环境温度和设计工况等。

因此，在实际计算中，往往需要综合考虑这些因素，采用更加准确的方法。

接下来，我们来讨论冷冻机油充注量的计算。

冷冻机油的充注量通常以压缩机的排气量为基准进行计算。

计算冷冻机油充注量的公式如下：冷冻机油充注量=排气量×机油充注比例其中，排气量表示压缩机的排气量，机油充注比例是一个经验值，可以根据设备的类型和冷冻机油品牌来确定。

在实际计算中，还需要考虑其他因素，如机油的粘度、压缩机的类型和工作条件等。

因此，在确定冷冻机油充注量时，需要综合考虑这些因素，采用更加准确的方法。

需要注意的是，制冷剂和冷冻机油的充注量需要遵循设备制造商的规定和要求。

制冷设备的制造商通常会提供具体的充注量计算方法和充注比例，以保证设备的正常运行和寿命。

总结起来，制冷剂和冷冻机油充注量的计算是确保制冷设备正常运行和高效工作的关键环节。

通过合理计算和准确充注，可以确保设备的性能达到设计要求，并延长设备的使用寿命。