制冷剂的发展及应用
摘要：制冷剂是制冷装置必不可少的部分。本文回顾了制冷剂的发展的三个历史阶段历史,综述了目前适应环保需要的国外制冷剂现状及其使用中的主要技术问题，探讨了制冷剂未来发展趋势。
关键词：制冷剂；环境保护；氟里昂；发展
The development and application of the refrigerant Abstract：The refrigerant is an essential part of the refrigeration apparatus. This paper reviews the three historical stages of the development of the refrigerant history reviewed to adapt to the needs of environmental protection abroad refrigerant status quo and its use mainly technical issues, discusses the future trends of the refrigerant.
Key words: Refrigerant; Environmental protection; Freon; The development
前言（引言）：
每当烈日炎炎人们自然会想起空调带来的丝丝凉意和舒适；想喝一杯冰箱里透心凉的冷饮。这一切都是制冷技术带给人类的巨大福音。在科技发展的今天,空调器、冰箱走进了社会各个领域,给人们的生产生活带来了极大的便利,特别是近年来,制冷技术得到飞跃,尤其是制冷剂的使用得到很大的发展,更新换代的脚步日益加快。
然而臭氧层的破坏和全球范围气候变化，已成为房前世界所面临的主要环境问题。由于制冷空调热泵行业广泛采用的CFC与HCFC类制冷剂对臭氧层有破坏作用以及能产生温室效应，所以绿色环保制冷剂的替代和发展成为众多从事制冷剂研究的科研人员关注的热门话题。
正文：
1.制冷剂的介绍
制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。它是在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。它在系统的各个部件间循环流动以实现能量的转换和传递，达到制冷机向高温热源放热；从低温热源吸热，实现制冷的目的。
1.1.制冷剂的分类
根据制冷剂的分子结构可将制冷剂分为无机化合物和有机化合物；根据制冷剂的组成可分为单一制冷剂和混合制冷剂；根据制冷剂的物理性质可将制冷剂分为高温(低压)、中温(中压)、低温(高压)制冷剂。
通常按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物
制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。
1.1.1.无机化合物制冷剂
这类制冷剂使用得比较早，如氨（NH
3）、水（H
2
O）、空气、二氧化碳（CO
2
）和二氧化硫（SO
2
）
等。对于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中第一位为“7”，后面两位数字为分子量。化合物的分子量（取整数部分）加上700就得出其制冷剂的编号。
例如，氨的分子量为17，其编号为R
717。二氧化碳和水的编号分别为R
744
和R
718
。氨是目前使
用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：
有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。与CFC
S 相比，CO
2
的优点
是压力接近最佳经济水平；能完全适应各种润滑油和常用机器零部件；运动粘度低，压缩比较低，单位容积制冷量大。
1.1.
2.卤代烃——氟里昂
氟里昂是一种透明、无味、无毒、不宜燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。
氟里昂对谁的溶解度小，制冷装置中进入水分后会产生酸性物质，并容易造成低温系统的“冰塞”，堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶做垫片或密封圈。
常用的氟里昂制冷剂有R
12、R
22
、R
502
及R
1341
a。
氟里昂12（CF
2CL
2
，R
12
）是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、
家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R
12
具有较好的热力学性能，冷藏
压力较低。R
12
的标准蒸发温度为-29℃，属于温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机，可获得-70℃的低温。
氟里昂22（CHF
2CL，R
22
）也是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低
温冰箱中采用。R
22
的热力学性能与氨相近。标准汽化温度为-40.8℃，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。
氟里昂和水几乎完全相互不溶解，对水分的溶解度极小。水分还能使氟里昂发生水解而产生酸，使制冷系统内发生“镀铜”现象。
1.1.3.饱和碳氢化合物制冷剂
这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”，这类制冷剂易燃易爆，安全性很差。
1.1.4.不饱和碳氢化合物制冷剂
这类制冷剂中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它们的卤族元素衍生物。
1.1.5.共沸混合物制冷剂
这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气相或液相始终保持组成比例不变，但它们的热力性质却不同于混合前的物质，利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。
1.2.制冷剂的发展历程
