制冷技术及R22性质.ppt

制冷技术与应用 第二章 岳孝方 陈汝冬编著 * * 1 1 第二章 制冷剂与载冷剂 u制冷剂制冷工质，在制冷系统中完成制冷循 环的工作介质， 制冷循环中通过制冷剂液体在蒸发器中吸热蒸发， 在冷凝器中放热冷凝进行制冷循环 u载冷剂又称为冷媒，起到输送冷量的作用。有 载冷剂的系统称为间接制冷系统，没有载冷剂的 系统称为直接蒸发制冷系统。 DateDate 2 2 第一节 制冷剂 u制冷剂的基本要求 u1.制冷剂压力适中：低压不低于大气压；高压不太高。 u2.单位容积制冷量大，使机组尺寸小 u3.临界温度高，凝固温度低 u4.粘度、密度小，减少流动阻力 u5.导热系数大。提高传热效率，减少传热面积 u6.对材料无腐蚀，与润滑油不起化学作用 u7.对人体无害，无爆炸和燃烧 u价格便宜，易得。 DateDate 3 3 二、制冷剂种类 1.无机化合物 氨、水等 命名：R7分子量 2.氟利昂饱和碳氢化合物的卤族衍生物 氟利昂d的化学分子式：CmHnFxClyBrz 命名：R( m-1 )(n +1)x 3.共沸溶液由两种或以上不同制冷剂按比例 混合，显示出单一化合物的特性，具有一定的 蒸发温度，R500R506 4.碳氢化合物甲烷、乙烷等 DateDate 4 4 三、常用制冷剂的性质 氨的主要特性 u氨：具有良好的热力性质，压力适中，单位容积制冷 量大常压下的蒸发压力为33.4，常用于冷库系统 。 u氨与水混溶在制冷系统中不会结冰但会腐蚀铜与铜合 金，磷青铜除外； u氨难溶于润滑油，在系统中容易与其分离，但油会积 存在换热表面，影响传热； u氨有强烈的刺激性臭味，浓度达0.5即产生中毒，可 燃，遇明火会爆炸 u氨的绝热指数高，故压缩机的排气温度较高。 DateDate 5 5 氟利昂的主要特性 u氟利昂的性能随其所含的氟、氯、氢的原子数变化，氢的 含量少其可燃性减少，氯增加与明火会产生有毒的光气 (COCl2)氟增加对人体无害，对金属的腐蚀减少。 u氟利昂很难与水混溶，因此在制冷系统中会结冰堵塞管道 ，含水后对金属有腐蚀，还产生镀铜现象； u氟利昂可分为难溶于润滑油（R13，R14，R115），部分溶 解（R22、R152、R502）和完全溶解（R11、 R12、 R500 ）； u氟利昂是良好的有机溶剂，对高分子化合物会使其变软、 起泡，注意选材。 u氟利昂的绝热指数较低，故压缩机的排气温度较低，适用 于离心式制冷机，无毒不燃烧，分子量大，极易泄漏，不 易被发现，价格较贵。 DateDate 6 6 共沸溶液 u共沸溶液是指由二种或以上的制冷剂混合而成的 化合物，无法分离，具有同一个蒸发温度，对外 表现出单质的性质。 uR500：是由73.8%的R12和26.2的R152组成。 与R12相比制冷量提高18%。 uR502：是由48.8%的R22和51.2的R115组成。 与R22相比制冷量提高13%。单级压缩制冷时， 蒸发温度可达55。压缩后的排气温度较低。 DateDate 7 7 常用的氟利昂制冷剂 uR22(CHF2Cl1) u性能与氨接近，蒸发温度40.8，与油有限溶解 ，排气温度低于氨，常用于空气调节、冷藏系统 uR134a（CH2FCF3）四氟乙烷。是R12的替代物。（ 东京会议提出由于其GWP较高，也不是十分理想的 替代物）其物性与R12相近，标准蒸发温度 26.2但是单位容积制冷量下降，并且容易产生镀 铜现象， R134a与矿物油不相溶，多使用多元烷基 醇类PAG和多元醇酯类POE的合成润滑油。 DateDate 8 8 第二节 载冷剂 u用制冷剂直接冷却物体或空气的系统直接 冷却；以制冷剂冷却中间介质，再由中间介质 冷却被冷系统的间接冷却系统 u载冷剂中间介质，又称冷媒 u作用：减少制冷剂的充注量并减少制冷剂的泄 漏 u由于增加了中间介质，制冷系统的蒸发温度比 直接冷却系统低58。 u举例说明（表1.1） DateDate 9 9 对载冷剂的要求 u载冷剂一般为液体，不易蒸发汽化 u粘度小，传热性能好，化学稳定性好 u无毒、对金属的腐蚀小，并无爆炸危险 u价格低廉，易得。 DateDate1010 常用载冷剂 u常用载冷剂有水、盐水、有机物甲醇乙醇等 u水只使用在0以上的制冷系统，一般不低于5 ，常用于闭式和开式空调系统 u盐水常用的有NaCl和CaCl2，分别可用在-15和 30的低温系统，盐水有腐蚀性，通常用不锈 钢或工程塑料制造系统 u注意：盐水的凝固温度和溶解度，共晶点分别为 21.2和55。一般使制冷剂的蒸发温度高 于其凝固温度58。见图2-5,2-6 u有机载冷剂有甲醇、乙醇、乙二醇等，它们的凝 固点低，对管道无腐蚀但价格较贵。 DateDate1111 第三节 润滑油 u行业中通常叫冷冻油 u在机组内起到五种作用：润滑摩擦表面，减少零件的 磨损；冷却作用；带走金属杂质，起冲刷作用；对摩 擦面起密封作用；用油压做液压传动的动力。 u对润滑油的要求：有一定粘度；凝固点要低；不含水 分、石蜡等杂质；与制冷剂有良好的兼容性及稳定性 ；绝缘耐电压高 u冷冻油的分类： 1.天然矿物油：有13#、18#、25#，第三种粘度最大 2.人工合成油：聚酯类、聚醇类和极性合成碳氢化合 物等 DateDate1212 四、氟氯碳化合物的禁用及对策 uODP是大气臭氧层的衰减系数，GWP温室效应指 数。 uChlorofluorocarbon CFCs u例：R11 R12 R13 R114等 uHydrochlorofluorocarbon HCFCs u例：R22 R502 uHydrofluorocarbon HFCs u例：R134a R143 R152 DateDate1313 四、氟氯碳化合物的禁用及对策 uChlorofluorocarbons CFCs，停用日期 1996/2010 u例：R11 R12 R13 R114等 uHydrochlorofluorocarbon HCFCs停用日期 1996年冻结产量，2004年开始削减，2020年停 用/2004年冻结产量，2040年停用 u例：R22 R142b R123 R502等 uHydrofluorocarbon HFCs u例：R134a R143a R23,32 R152a等 DateDate1414 习题解答 u如何根据化学分子式书写制冷剂的代号？ u制冷剂大致分为哪三类？ u何种氟利昂制冷剂会危害大气臭氧层？哪种氟利 昂对大气层没有危害？ u如何选择盐水的浓度？ DateDate1515 R22性质 u二氟一氯甲烷（R22） u一、分子式： CHCLF2 u商品编码：29034910 危编号：1018 危险级别：2.2 u二、物理性质：为无色、无味、不燃烧、不爆炸、毒性比R12略大，但仍然是安 全的制冷剂，安全分类为A1 u分子量 86.48 u沸点 -40.82 u相对密度（30），液体，g/cm3 1.177 u熔点 -160.00 u临界温度 96.15 u临界压力 MPA 4.75 u破坏臭氧层潜能值 （ODP） 0.045 u全球变暖系数值 （GWP） 1700 u冰点 DateDate1616 R22 u液体比热 30 ， KJ/(Kg) 0.31 u饱和液体密度 30 ， (g/cm3 ) 1.174 u等压蒸气比热 (Cp) ， 30 及 101.3kPaKJ/(Kg) 0.16 u临界密度， g/cm3 0.526 u沸点下蒸发潜能， KJ/Kg 233.5 u三、质量指标 (GB7373-87) u级别 优级 一级 合格 u纯度，% 99.8 99.5 99.0 u水份，% 0.001 0.002 0.005 u酸度（以HCL计），% 0.00001 0.0001 0.0001 u蒸发残留物，% 0.01 0.01 0.02 u主要