R404A冷媒介绍FOR-HATS简课件

1、R404AR404A 台湾日立股份有限公司台湾日立股份有限公司冷媒特性介绍冷媒特性介绍HATS HATS 服服 务务 部部 简报内容简报内容冷媒的分类冷媒的分类二二 蒙特罗公约蒙特罗公约三三 R-404AR-404A冷媒物理特性冷媒物理特性四四 莫利尔线图莫利尔线图五五 冷媒系统施工注意要点冷媒系统施工注意要点冷媒的分类冷媒的分类1 1、依编号加以分类、依编号加以分类冷媒的编号方式是依循美国冷冻空调工程师协会冷媒的编号方式是依循美国冷冻空调工程师协会(American Society of Heating, Refrigerating (American Society of Heating,

2、 Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)and Air-Conditioning Engineers)所定之標準所定之標準ASHRAE Standard34ASHRAE Standard34来分类，且在编号前加上英文来分类，且在编号前加上英文字母字母”R”R”来表示冷媒来表示冷媒(Refrigerant)(Refrigerant)。依照。依照ASHRAE ASHRAE Standard34Standard34，冷媒区分为下列几种：，冷媒区分为下列几种： 甲烷系列甲烷系列(Methane series)(Methane series)：R-11

3、,R-12R-11,R-12 乙烷系列乙烷系列(Ethane series)(Ethane series)：R-123,R-134aR-123,R-134a 丙烷系列丙烷系列(Propane series)(Propane series)：R-218R-218 环状有机化合物环状有机化合物(Cyclic organic compounds)(Cyclic organic compounds)：R-C317R-C317、R-C318R-C318 非共沸冷媒系列非共沸冷媒系列(Zeotropic)(Zeotropic)：R-404AR-404A、R-407CR-407C、R410AR410A 共沸

4、冷媒系列共沸冷媒系列(Azeotropic)(Azeotropic)：R-502R-502 其他有机化合物其他有机化合物(Miscellaneous organic (Miscellaneous organic compounds)compounds)：R-600R-600 无机化合物无机化合物(Inorganic compounds)(Inorganic compounds)：R-744, R-R-744, R-717717 不饱和有机化合物不饱和有机化合物(Unsaturated organic (Unsaturated organic compounds)compounds)：R-115

5、0R-11502 2、依组成来分类、依组成来分类 冷媒中具有单一化学成分与分子结构的冷媒冷媒中具有单一化学成分与分子结构的冷媒稱為稱為纯质冷媒纯质冷媒(pure refrigerant)(pure refrigerant)，如甲烷系列、，如甲烷系列、乙烷系列、丙烷系列乙烷系列、丙烷系列等冷媒。混合冷媒是由多种等冷媒。混合冷媒是由多种纯质冷媒纯质冷媒(pure refrigerant)(pure refrigerant)依固定比例混合而成，依固定比例混合而成，目前最多的是目前最多的是二元混合二元混合(binary mixture)(binary mixture)及及三元混三元混合合(ternar

6、y mixture)(ternary mixture)。由沸点相同的冷媒混合而。由沸点相同的冷媒混合而成的新冷媒称为成的新冷媒称为共沸共沸 (azeotropic)(azeotropic)冷媒，沸点相冷媒，沸点相近冷媒混合而成的新冷媒称为近共沸近冷媒混合而成的新冷媒称为近共沸(near (near azeotropic)azeotropic)冷媒；如果沸点相异的冷媒混合而成冷媒；如果沸点相异的冷媒混合而成的新冷媒则称为的新冷媒则称为非共沸非共沸 (zeotropic or non-(zeotropic or non-azeotropic)azeotropic)冷媒。冷媒。依组成来分类冷媒依组成

7、来分类冷媒 3 3、依环保特性来分类、依环保特性来分类 为区隔冷媒的环保特性，我们也可分类为为区隔冷媒的环保特性，我们也可分类为管制管制（或渐代）冷媒（或渐代）冷媒(phase-out refrigerant)(phase-out refrigerant)、环保环保冷媒（冷媒（environmental friendlyrefrigerantenvironmental friendlyrefrigerant）与）与自然自然冷媒（冷媒（naturalrefrigerantnaturalrefrigerant）等。所谓的管制）等。所谓的管制冷媒就是会对臭氧层产生破坏的冷媒，其共同特征冷媒就是会对臭

8、氧层产生破坏的冷媒，其共同特征就是含有就是含有氯原子氯原子，它们也是蒙特罗公约中所规定管，它们也是蒙特罗公约中所规定管制之冷媒，如制之冷媒，如CFCCFC系列的系列的R-11R-11、R-12R-12冷媒已经管制，冷媒已经管制，而而HCFCHCFC系列，如系列，如R-22R-22、R-123R-123等则采取渐进等则采取渐进(phase-(phase-out)out)管制。管制。 为了替代已经或即将管制的冷媒，所以陆续开发为了替代已经或即将管制的冷媒，所以陆续开发出和原有管制冷媒特性相近，且出和原有管制冷媒特性相近，且ODPODP为零的冷媒以为零的冷媒以取代或汰换旧有管制冷媒者取代或汰换旧有管

9、制冷媒者稱為稱為环保冷媒或替代冷环保冷媒或替代冷媒媒(substitute refrigerants)(substitute refrigerants)。不过所谓。不过所谓环保环保冷媒冷媒实际上应该算是商业上的说法，严格来说并实际上应该算是商业上的说法，严格来说并非所有的替代冷媒就是环保冷媒，因为这些环保冷非所有的替代冷媒就是环保冷媒，因为这些环保冷媒还是有较高的全球温暖指数媒还是有较高的全球温暖指数(GWP)(GWP)，会对地球的，会对地球的温室效应产生影响。因为这些冷媒大都是因冷媒管温室效应产生影响。因为这些冷媒大都是因冷媒管制后所开发的冷媒，所以也有人称为制后所开发的冷媒，所以也有人称为

10、新冷媒或新环新冷媒或新环保冷媒保冷媒（旧有的管制冷媒就称为传统冷媒）。这些（旧有的管制冷媒就称为传统冷媒）。这些冷媒最常见也被应用最广的有冷媒最常见也被应用最广的有R-134aR-134a、R-404AR-404A、R-R-407C407C及及R-410AR-410A等。等。 自然冷媒是非人工合成而早已经存在于大气中的自然冷媒是非人工合成而早已经存在于大气中的冷媒，而且这些冷媒除了不会破坏臭氧层外，其全冷媒，而且这些冷媒除了不会破坏臭氧层外，其全球温暖指数也非常低（在球温暖指数也非常低（在1 1或或1 1以下），甚至是零，以下），甚至是零，它们泄漏于空气中是不会对环境产生足以忧虑的冲它们泄漏于

11、空气中是不会对环境产生足以忧虑的冲击，因为它们本来就是来自于自然环境中，所以它击，因为它们本来就是来自于自然环境中，所以它们才是真正的环保冷媒。自然冷媒最具代表性的就们才是真正的环保冷媒。自然冷媒最具代表性的就是是氨氨(R-717)(R-717)、二氧化碳二氧化碳(R-744)(R-744)及及水水(R-718)(R-718)等，等，不过这些冷媒在应用上还有许多问题等待解决或克不过这些冷媒在应用上还有许多问题等待解决或克服，如氨具毒性或二氧化碳的低临界点服，如氨具毒性或二氧化碳的低临界点等。但为等。但为彻底解决冷媒对环境的破坏，自然冷媒的应用发展彻底解决冷媒对环境的破坏，自然冷媒的应用发展将会

12、是一个重要的课题。我们依环保特性将这些冷将会是一个重要的课题。我们依环保特性将这些冷媒分类媒分类依环保特性来分类冷媒依环保特性来分类冷媒 1119741974年美国加州大学尔湾分校年美国加州大学尔湾分校Sherwood Sherwood RowlandRowland及及Mario MolinaMario Molina两位博士发表论文指出两位博士发表论文指出CFCCFC及及HCFCHCFC冷媒分解出的氯原子会对大气中的臭冷媒分解出的氯原子会对大气中的臭氧层造成破坏而影响地球的生态环境后，这才使氧层造成破坏而影响地球的生态环境后，这才使得全球注意到得全球注意到CFCCFC及及HCFCHCFC冷媒使

13、用背后所潜在的冷媒使用背后所潜在的危害。（危害。（RowlandRowland及及MolinaMolina因此而成为因此而成为19951995年诺年诺贝尔化学奖得主）贝尔化学奖得主） 而世界主要的工业国家也于而世界主要的工业国家也于19871987年签订蒙特罗年签订蒙特罗公约公约(Montreal Protocol)(Montreal Protocol)进行进行CFCCFC及及HCFCHCFC冷媒管冷媒管制。制。 二二蒙特罗公约蒙特罗公约1213蒙特罗公约协议蒙特罗公约协议: :自自20042004年起年起HCFC22HCFC22限量生限量生产产;2020;2020年即全废年即全废14物理特性

14、物理特性单位单位R-404AR-404A组合成份组合成份HFC-125(44%)HFC-125(44%)HFC-134a(4%)HFC-134a(4%)HFC-143a(52%)HFC-143a(52%)分子量分子量g/molg/mol97.6 97.6 沸点沸点-46.4-46.4临界温度临界温度72.1 72.1 临界压力临界压力MpaMpa3.74 3.74 饱和液体密度饱和液体密度3030g/cm3g/cm31.0451.045液体比热液体比热3030KJ/(KgKJ/(Kg )0.38 0.38 等压蒸气比热等压蒸气比热(Cp)30(Cp)30及及101.3kPa101.3kPaKJ

15、/(KgKJ/(Kg )0.210.21临界密度临界密度g/cmg/cm3 3沸点下蒸发潜热沸点下蒸发潜热KJ/KgKJ/Kg200.1200.1破坏臭氧系数值（破坏臭氧系数值（ODPODP）0 0全球变暖系数值（全球变暖系数值（GWP)GWP)0.0830.083三三 冷媒物理特性冷媒物理特性15 R-22R-22四四 莫利尔线图莫利尔线图16 R-404AR-404A17五五 冷媒系统施工注意要点冷媒系统施工注意要点 要让系统稳定地长时间运转而不致发生异常现要让系统稳定地长时间运转而不致发生异常现象，则除了优良之设计与适当的安装场所外，机象，则除了优良之设计与适当的安装场所外，机组组立与配

16、管工事应确保三要件。组组立与配管工事应确保三要件。干燥、气密、清洁干燥、气密、清洁18 干燥干燥 HFCHFC系列非系列非共沸冷媒共沸冷媒（如（如R-404AR-404A、407C407C、410A.410A.等）因组成與矿物油等）因组成與矿物油(Mineral Oil, MO)(Mineral Oil, MO)及及烷基烷基苯苯(Alkyl Benzene, AB)(Alkyl Benzene, AB)类之冷冻油兼容性差，类之冷冻油兼容性差，所以必须使用所以必须使用POE(Polyol Ester)POE(Polyol Ester)系列系列( (合成油合成油) )，而此类冷冻油具高吸湿性，容易

17、吸收系统中之水而此类冷冻油具高吸湿性，容易吸收系统中之水分并与水反应产生分并与水反应产生脂肪酸脂肪酸而对压缩机滑动部产生而对压缩机滑动部产生腐蚀摩耗或与金属表面反应生成杂质而堵塞系统，腐蚀摩耗或与金属表面反应生成杂质而堵塞系统，所以所以HFCHFC系列非共沸冷媒系统须注意系列非共沸冷媒系统须注意真空度真空度的管的管理，并应在适当位置理，并应在适当位置安裝安裝干燥剂干燥剂。19b.b.因为因为POE(Polyol Ester,POE)POE(Polyol Ester,POE)系列冷冻油具系列冷冻油具高吸湿性，所以高吸湿性，所以HFCHFC系列非共沸冷媒系统须系列非共沸冷媒系统须特别注意真空度的管

18、理及气密性，真空度特别注意真空度的管理及气密性，真空度应保持应保持在在52Torr52Torr。因为。因为POEPOE合成冷冻油混合成冷冻油混入矿物油时会引起压缩机绝缘入矿物油时会引起压缩机绝缘不良不良，所以，所以使用矿物油之旧有使用矿物油之旧有R-22R-22系统欲以非共沸冷系统欲以非共沸冷媒更替时，则需完全清除系统内部之矿物媒更替时，则需完全清除系统内部之矿物油。油。 系统中存有水份时或多或少都会和冷媒结合而系统中存有水份时或多或少都会和冷媒结合而產產生生高腐蚀性化合物高腐蚀性化合物，进而与系统冷冻油及其它材，进而与系统冷冻油及其它材料反应，此类化学反应常导致斑蚀，并对阀门、料反应，此类化

19、学反应常导致斑蚀，并对阀门、垫片、轴承、汽缸壁及其它光滑表面产生危害，垫片、轴承、汽缸壁及其它光滑表面产生危害，同时也会同时也会使使冷冻油劣化冷冻油劣化，并且因金属屑或杂物的，并且因金属屑或杂物的产生而阻塞阀门及油路通道，亦会在轴承面产生产生而阻塞阀门及油路通道，亦会在轴承面产生刮痕进而导致设备寿命降低。水份的腐蚀性亦将刮痕进而导致设备寿命降低。水份的腐蚀性亦将导致压缩机阀门失效，在密闭式马达压缩机型式导致压缩机阀门失效，在密闭式马达压缩机型式中则使中则使马达马达的的绝缘绕阻失效，导致马达绝缘绕阻失效，导致马达短路现象短路现象。 21Factor of corrosion and abrasi

20、on腐蚀及摩耗的主因腐蚀及摩耗的主因H ORFatty acid脂肪酸脂肪酸Alcohol酒精酒精RO HOC POE POE冷冻机油加水分解的化学反应冷冻机油加水分解的化学反应 OHHWater水分Poly Ester油(POE)ORROC 醚类合成油醚类合成油 冷冻系统中含有水份的可能原因：冷冻系统中含有水份的可能原因： 空气中含有湿气，如空气侵入系统则会将空气中含有湿气，如空气侵入系统则会将 水水份带入系统中。份带入系统中。 系统抽真空不完全，所以系统中可能残留空气系统抽真空不完全，所以系统中可能残留空气与水分。与水分。 冷冻油本身干燥处理不完全。冷冻油本身干燥处理不完全。 系统中冷媒含

21、有水份。系统中冷媒含有水份。23 气密气密 非共沸冷媒的分馏现象非共沸冷媒的分馏现象举例来说如果以举例来说如果以50/5050/50等比混合成之非共沸冷媒，汽态中压力较高之冷等比混合成之非共沸冷媒，汽态中压力较高之冷媒成分和另一成分相比，它将会大于媒成分和另一成分相比，它将会大于50%50%，而成，而成分的差异取决于各冷媒之压力。液态和汽态的成分的差异取决于各冷媒之压力。液态和汽态的成分比例也会不同，因此汽态成分的差异将使混合分比例也会不同，因此汽态成分的差异将使混合冷媒容易产生分馏现象，当冷媒汽由液态生成且冷媒容易产生分馏现象，当冷媒汽由液态生成且被移除时，整个混合冷媒的成分将产生变化，此被移除时，整个混合冷媒的成分将产生变化，此过程也就是所谓分馏。分馏将发生于冷媒筒冷媒过程也就是所谓分馏。分馏将发生于冷媒筒冷