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制冷剂 冷冻油 知识讲座2010-01-05 16:34【字体：大中小】【打印】【关闭】【阅读9380次】 常用制冷剂知识 1制冷剂R123不在中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案（1999年）受控的10种物质之内，R123符合国家方案的环保要求。 2哥本哈根国际议定书修正案规定R123可使用到2040年，并且中国目前尚未签署议定书哥本哈根修正案。 3环保制冷剂是指当制冷剂散发至大气层后，对臭氧层的破坏大小和对全球气候变暖的影响大小；R134a对臭氧层没有影，但对全球气候变暖的影响是R123的十几倍，所以京都议定书对R134a也作了限定使用；R123对臭氧层有较小的影响，但对全球气候变暖影响很小。 4制冷剂R22、R123、R134a均有毒，有毒与环保是两个不同概念，有毒不等于不环保。目前家用冰箱和家用空调均大量使R22，而安全性完全有保障。 5制冷剂R123在离心式制冷机工作时蒸发器为负压，不存在制冷剂向外泄漏的问题。 6中央空调的用户完全不与制冷剂相接触，根本不存在用户安全问题，与用户接触的是水。 7中南大学制冷方面的教授对R22、R123和R134a的几点意见： （1）制冷剂的选择与设备生产厂商的技术及设计思路密切相关。与采用的压缩机型式、热力循环效率、制冷工况、对材料的腐蚀性、与润滑油的相溶性、以及经济性、安全性等有很大关系，可以理解为厂商的“个性”。 （2）有的制冷机组厂家声称采用无氟的制冷剂或如何环保的制冷剂，把冷水机组的销售变成了制冷剂选用的唯一比较，给不太了解制冷剂的用户造成困惑，而忽略了对机组本身的性能参数比较。 （3）目前采用的制冷剂或多或少都含有R22等，是一种混合工质。 （4）另外我国没有承诺何时终止使用R22、R123等制冷剂的时间，关于制冷剂选择的焦虑是没有必要的，用户大可不必把心思花费到考虑选用何种制冷剂上，这些事情应交由设备生产厂商去考虑，因为这些是他们最关心的。 常用制冷剂 氟利昂制冷剂 已淘汰的氟利昂CFC Rl1、R12、R13 过渡期使用的氟利昂HCFC R22、R123、R124、R142b HCFC混合制冷剂 R401、R402、R403系列 可长期选择的氟利昂HFC R134a、R125、R32、R143a HFC混合制冷剂 R404A、R507A、R410A、R407系列 非氟利昂类制冷剂 非氟利昂类制冷剂 R717(NH3)、R290(C3H8)、R1270(C3H6)、R170(C2H6)、R600a(C4Hlo)、R744(CO2) 非氟利昂类混合制冷剂 R290、R600a 表2 R134a与R12和R22的物理特性比较 特性 R134a R12 R22 分类 HFC CFC HCFC 分子式 CH2FCF2 C2Cl2F CHClF2 分子量 102 102.9 86.48 沸点（） -26.2 -29.8 -40.84 液体密度（40）kg/dm3 1.147 1.252 1.131 气体压力（0/40）bar 2.93/10.16 3.1/9.6 5.0/15.3 临界温度 101 112 96.13 临界压力bar 40.6 41.6 49.86 毒性ppm 1000 1000 1000 燃烧性 无 无 无 ODP（R11=1） 0 1.0 0.05 GWP（CO2=1） 1300 8500 1700 制冷剂对臭氧层的破坏程度用破坏臭氧层潜值（ODP）表示，其数值以R11的ODP值作为基准值。 制冷剂的排放会产生全球气候变暖的温室效应，其影响程度用全球变暖潜值（GWP）表示。 制冷剂R22、R123和R134a的性质： 几种制冷剂工作状态时的压力（kPa） 制冷剂名称 蒸发器压力（3.3） （kPa） 冷凝器压力（37.8） （kPa） 停机状态（22.2） （kPa） R123 -18.6 41.2 -4.9 R134a 224.6 675.7 500.2 R22 446.2 1329.9 851.2 1.R22与R123的比较： （1）R22与R123同属氢氯氟烃，但R22的臭氧层破坏力是R123的2.5倍，温室效应指数是R123的17倍。 （2）R123是低压制冷剂，工作时蒸发器为负压，冷凝器为0.04mpa，停机时机内为0.004mpa，因此，即便机组泄漏也只存在外界空气进入机组的可能。（3）R22临界压力比R123高1300kpa，机组内部提高，泄漏几率提高。 2.R22与R134a的比较： （1）R134a的比容是R22的1.47倍，且蒸发潜热小，因此就同排气体积的压缩机而言，R134a机组的冷冻能力仅为R22机组的60%。 （2）R134a的热传导率比R22下降10%，因此换热器的换热面积增大。（3）R134a的吸水性很强，是R22的20倍，因此对R134a机组系统中干燥器的要求较高，以避免系统的冰堵现象。 （4）R134a对铜的腐蚀性较强，使用过程中会发生“镀铜现象”因此系统中必须增加添加剂。（5）R134a对橡胶类物质的膨润作用较强，在实际使用过程中，冷媒泄漏率高。 （6）R134a系统需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油，脂类润滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高扩散性，在系统性能的稳定性上劣于R22系统所使用的矿物油。 （7）目前，HFC类冷媒及其专用脂类油的价格高于R22，设备的运行成本将上升。 3.R22与R407c的比较： R407c在热工特性上与R22最为接近，除了在制冷性能、效率上略差以及上述HFC类物质所具有的技术问题之外，还由于这类物质属于非共沸混合物，其成分浓度随温度、压力的变化而变化，这对空调系统的生产、调试及维修都带来一定的困难，对系统热传导性能也会产生一定的影响。特别是当R407c泄漏时，系统制冷剂在一般情况下均需要全部置换，以保证各混合组分的比例，达到最佳制冷效果。 我国没有承诺何时终止使用R22、R123等制冷剂的时间， R 134a性状用途： R 134a不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用； 具有良好的安全性能（不易燃，不爆炸，无毒，无剌激性无腐性）； R 134a的传热性能比较接近，所以制冷系统的改型比较容易。 R 134a的传热性能比R 12好，是R12的替代品。因此制冷剂的用量可大大减少。 在常温下为无色气体，在自身压力下为无色透明液体。 CFC-12和HFC-134A性能参数很接近，而且CFC-12也溶于酯类油，在维修现场无HFC-134A时在不得已情况下，CFC-12可用于HFC-134A的制冷系统(不换压缩机)中，但需更换干燥过滤器，吹净管路，维修后基本不影响使用，但性能匹配不是最佳。 物化性能： 分子式 C2H2F4 分子量 102.03 沸点， -26.1 临界温度， 101.1 临界压力，Mpa 4.01 饱和液体密度25，(g/cm 3 ) 1.207 液体比热25，KJ/(Kg?) 1.51 溶解度(水中，25)% 102.03 - 破坏臭氧潜能值（ODP） 0 全球变暖系数值（GWP） 0.129 临界密度，g/cm 3 0.512 沸点下蒸发潜能，KJ/Kg 215.0 R404A性状用途：R404A由 HFC125, HFC-134a 和 HFC-143混合而成，在常温下为无色气体，在自身压力下为无色透明液体，是R502的长期替代品，主要用于低、中温制冷系统。 物化性能： 分子式：CH F2CF3/CF3CH2F/CH3CF3 沸点 (101.3KPa, C): -46.1 临界温度 ： 72.4 临界压力(KPa): 3688.7 液体密度 g/cm 3 , 25: 1.045破坏臭氧潜能值 （ODP）：0全球变暖系数值（GWP）：0.35质量指标： 外观 无色、不浑浊 气味 浅醚味 纯度 % 99.8% 水份 PPM max 10 酸度 PPM max 0.1 蒸发残留物 % 0.01 R502性状用途： R502混合制是由HCFC22和CFC115混合而成，可用作低温制冷剂。物化性能： 分子量 111.6 沸点， -45.4 冰点 - 临界温度， 82.1 临界压力，Mpa 4.07 饱和液体密度30，(g/cm3) 1.217 液体比热30，KJ/(Kg?) 1.25 等压蒸气比热(Cp)，30及101.3kPaKJ/(Kg?) 0.147 破坏臭氧潜能值（ODP） 0.18 全球变暖系数值（GWP） 3.84.1 临界密度，g/cm3 0.566 沸点下蒸发潜能，KJ/Kg 172.5 质量指标： 外观 无色、不浑浊 气味 无异臭 纯度 % 99.5% 水份 PPM max 20 酸度 PPM max 1 蒸发残留物 % 0.01 美国CPI润滑油中国深圳 王工网址： 冷冻油 冷冻油(Refrigerant Oil) 润滑空调系统里的活动机件，实施空调工作时，必须重新充填。 冷冻油的功用、分类以及制冷设备对冷冻油的要求 1、什么是冷冻油？ 用于制冷压缩机内各运动部件润滑的油，称为冷冻油，又称润滑油。按照石油化学工业部的标准，目前我国生产的冷冻油有13号、18号、25号、30号和企业标准40号五种牌号的冷冻油。其中，普遍采用的制冷压缩机润滑油有13号、18号和25号三种。R12压缩机一般选用18号，R22压缩机一般选用25号。 2、冷冻油的功用有哪些？ 在压缩机中，冷冻油主要起润滑、密封、降温以及能量调节四个作用。 （1）润滑 冷冻油在压缩机运转中起润滑作用，以减少压缩机运行摩擦和磨损程度，从而延长压缩机的使用寿命。 （2）密封 冷冻油在压缩机中起密封作用，使压缩机内活塞与汽缸面之间、各转动的轴承之间达到密封的作用，以防止制冷剂泄漏。 （3）降温 冷冻油在压缩机各运动部件间润滑时，可带走工作过程中所产生的热量，使各运动部件保持较低的温度，从而提高压缩机的效率和使用的可靠性。 （4）能量调节 对于带有能量调节机构的制冷压缩机，可利用冷冻油的油压作为能量调节机械的动力。 3、什么是POE和PAG冷冻油？ 为保护臭氧层，国际上对空调设备的制冷剂都做了限制，出现了各种替代制冷剂，其冷冻油也相应发生了变化。对空调替代制冷剂为R134a、R410a/R407c，其替代分别采用PAG、POE。 POE是Polyol Ester的缩写，又称聚酯油，它是一类合成的多元醇酯类油。PAG是Polyalkylene Glycol的缩写，是一种合成的聚（乙）二醇类润滑油。其中，POE油不仅能良好地用于HFC类制冷剂系统中，也能用于烃类制冷。PAG油则可用HFC类、烃类和氨作为制冷剂的制冷系统中的润滑油。 4、制冷设备对冷冻油有什么要求？ 由于使用场合和制冷剂的不同，制冷设备对冷冻油的选择也不一样。对冷冻油的要求有以下几方面： （1）黏度 冷冻油黏度油料特性中的一个重要参数，使用不同制冷剂要相应选择不同的冷冻油。若冷冻油黏度过大，会使机械摩擦功率、摩擦热量和启动力矩增大。反之，若黏度过小，则会使运动件之间不能形成所需的油膜，从而无法达到应有的润滑和冷却效果。 （2）浊点 冷冻油的浊点是指温度降低到某一数值时，冷冻油中开始析出石蜡，使润滑油变得混浊时的温度。制冷设备所用冷冻油的浊点应低于制冷剂的蒸发温度，否则会引起节流阀堵塞或影响传热性能。 （3）凝固点 冷冻油在实验条件下冷却到停止流动的温度称为凝固点。制冷设备所用冷冻油的凝固点应越低越好（如R22的压缩机，冷冻油应在-55以下），否则会影响制冷剂的流动，增加流动阻力，从而导致传热效果差的后果。 （4）闪点 冷冻油的闪点是指润滑油加热到它的蒸汽与火焰接触时发生打火的最你温度。制冷设备所用冷冻油的闪点必须比排气温度高1530以上，以免引起润滑油的燃烧和结焦。 （5）其他 如化学稳定性和抗氧性、水分和机械杂质以及绝缘性能。 美国CPI合成润滑油在中国 （/ 王工是由一群合成油专家及压缩机专业人士所组成的专业公司。目前在上海和深圳有仓库，并备有充足的现货，以服务中国境内的压缩机制造厂、销售商以及各省市的经销商。 1. 基础油质量要高 压缩机油的基础油可分为矿物油型和合成油型两大类。矿物油型压缩机油的生产一般经溶剂精制、溶剂脱蜡、加氢或白土补充精制等工艺得到基础油，再加入多种添加剂调合而成。 压缩机油的基础油一般要占成品油的95%以上，因此基础油的质量优劣直接关系到压缩机油成品油的质量水平，而基础油的质量又与其精制深度有着直接关系。精制深度深的基础油，其重芳烃、胶质含量就少。残炭低，抗氧剂的感受性就好，基础油的质量就高，它在压缩机系统中积炭倾向小，油水分离性好，使用寿命相对就长一些。 合成油型的基础油是以化学合成的方法得到的有机液体基础油再经过调配或加入多种添加剂制成的润滑油。其基础油大部分是聚合物或高分子有机化合物。合成油的种类很多，用作压缩机油的合成油主要有合成烃（聚-烯烃）、有机酯（双酯）、聚亚烷基二醇、氟硅油和磷酸酯等5种。合成油型压缩机油的价格比矿物油型压缩机油昂贵得多，但合成油的综合经济效益仍超过普通矿物油。它具有氧化安定性，积炭倾向小，可超过普通矿物油的温度范围进行润滑，使用寿命长，可以满足一般矿物油型压缩机油所不能承受的使用要求。 2. 基础油馏分要窄 研究压缩机油的工况认为：改善基础油构成是提高压缩机油质量的关键性因素。由轻、重两种组分调合成的压缩机油注入压缩机气缸后，其中的轻组分因挥发性过强而提前离开工作部位影响润滑效果，而其中的重组分则因挥发性差，完成工作任务后不能迅速离开工作工作部位，长而久之在热与氧的作用下易生成积炭。因此，在这样的工况下，润滑油应选用窄馏分的组分油，不应选用多种馏分混合的组分油。 19号压缩机油是用含有大量残渣组分的宽馏分油调制而成的，在使用中压缩机积炭量较大。因此，要提高压缩机油的质量应将19号压缩机油中的残渣组分去掉，选用窄馏分基础油。 3. 粘度要适宜 在动力润滑的条件下，油膜厚度随油品的粘度提高而增加，但摩擦力亦随油品粘度的提高而增加。粘度过低的润滑油不易形成足够强的油膜，会加速磨损，缩短机件的使用寿命。反之，润滑油粘度过高，会加大内摩擦力，使压缩机的比功率增大，以致增大功耗和油耗，也会在活塞环槽内、气阀上、排气通道内等处形成沉积物。因此，选择合适的粘度是正确选用压缩机油的首要问题。西安交通大学通过试验证明：在同一型号的压缩机上采用相同的试验条件，使用较低粘度牌号的油品比使用高粘度牌号的油品最多可降低压缩机的比功率约10%，而机件磨损量却无明显差异。因此，在保证润滑的前提下，选择适宜粘度牌号的油品，对于节能和压缩机的可靠运行有着很重要的影响。 4. 粘温性能要好 喷油内冷回转式空气压缩机在工作过程中反复被加热和冷却。因此，要求油品粘度不应由于温度变化而有太大变化，应具有良好的粘温性能。精制的压缩机油的粘度指数均在90以上。 5. 闪点要适宜 闪点是指油品在大气压力下加热形成的蒸气压力，达到用明火点燃的下极限浓度时的温度。闪点过高，油品馏分就重，粘度亦大，沥青质等含量就高，使用时易积炭。若片面追求高闪点的压缩机油，反而会成为不安全因素。所以，压缩机油的闪点要求适宜即可。 闪点只是油品使用的安全指标之一，压缩机油闪点一般控制在200以上都可以安全使用。 6. 积炭倾向性要小 压缩机油抗积炭倾向性如何对压缩机油的可靠运行是至关重要的。在实际工业使用中，大中型压缩机由于积炭而发生着火爆炸的事故已屡见不鲜。 在油品中易形成残炭的主要物质是沥青质、胶质及多环芳烃的叠合物。润滑油料经深度精制后均可去掉大部分以上物质。一般低粘度和深度精制的润滑油残炭值低，在使用中不易积炭。因此，优质的L-DAB压缩机油应选用深度精制的不含残渣（光亮油）的窄馏分基础油。添加剂也应尽量选用无灰型添加剂。 现在国内外评定空气压缩机油积炭倾向性的试验方法普遍采用润滑油老化特性测定法（GB/T 12709）和减压蒸馏蒸出80%后残留物性质（GB 9168）。这两项试验方法的试验条件较为苛刻，如果油品的精制深度不够或含有残渣油（光亮油）组分或选用有灰添加剂，都很难达到优质标准。 7. 极好的氧化安定性 从往复式压缩机的使用工况看，润滑油在气缸活塞部位与热的压缩空气不断接触会引起油品的氧化、分解，生成胶质和各种酸类物质。如有磨损的金属杂质掺入，更易引起氧化。分解的油气在压气缸中与氧混合到一定浓度和温度时，可能自燃和有气缸爆炸的危险。因此，往复式压缩机油的氧化安定性是保证油品质量的关键指标。 从回转式压缩机的使用工况看，润滑的环境苛刻。油品在循环使用中，易被氧化变质生成各种酸类、胶质、沥青质等物质，使油品的颜色变深，酸值增高，粘度增大并出现沉积物，从而减少油的喷入量，使油品和机器的温度升高，产生过量磨损，降低工作性能，甚至可能引起气缸爆炸的危险。因此，回转式压缩机