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常用制冷剂的特性_氟利昂的特性

2020-07-2934080

    氟利昂是应用较广的一类制冷剂,日前主要用于中小型活塞式制冷压缩机和螺杆式制冷压缩机、空调用离心式制冷压缩机、低温制冷装置及有特殊要求的制冷装置中。大部分氟利昂无毒或低毒,无刺激性气味,在制冷循环工作温度范围内具有不燃烧、不爆炸、热量定性好、凝固点低、对金属的润滑性好等显著的优点。

   1R12对大气臭氧层有严重的破坏作用,并产生温室效应,危及人类赖以生存的环境,因此已受到限用与禁用。但它日前仍是国内应用较广的中温制冷剂之一。

    R12的标准蒸发温度为-29. 8℃,凝固点为-155℃,可用来制取-70℃以上的低温。R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸,但当温度达到400℃以上且遇明火时会分解出具有剧毒性的光气。R12等摘指数小。所以压缩机的排气温度较低。同时具有单位容积制冷量小、相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小等特点。

    水在R12中的溶解度很小,低温状态下水易析出而形成冰堵,因此R12系统内必须严格限制含水量,并规定R12产品的含水量不得超过0.0025%,且系统中的设备和管道在充注R12前必须经过干燥处理,在充液管路中及节流阀前的管路中加设干燥器。

    R12能与矿物性润滑油无限溶解,在传热管表面不易形成油膜,但在蒸发器中,随着R12的不断蒸发,润滑油在其中逐渐积存,使蒸发温度升高,传热系数下降。由于润滑油的

密度比R12小,润滑油漂浮在R12液面上无法直接从容器底部放出,因此,蒸发器多采用干式蛇管式,从上部供液,下部回气,使润滑油与R12蒸汽一同返回压缩机。在压缩机曲轴箱内,油中会溶解R12,从而降低了油的粘度,因此应采用黏度较高的润滑油。另外,当压缩机停机时,曲轴箱内压力升高,油中R12的溶解量增多。当压缩机启动时,曲轴箱内压力突然降低,油中的R12便大量蒸发,将油滴带入系统,并形成泡沫,造成曲轴箱内油位下降,影响油泵的正常工作。所以往往在曲轴箱底部设有电加热器,启动前先对润滑油加热,使R12蒸发,以免启动时造成失油现象。

    R12对一般金属没有腐蚀作用,但能腐蚀钱及含镁址超过2%的铝镁合金。R12含水后会产生镀铜现象。R12对天然橡胶及塑料等有机物有膨润作用,所以密封材料应使用耐氟利昂腐蚀的丁腈橡胶或氯醇橡胶,封闭式压缩机中电动机绕组导线要涂覆耐氟绝缘漆,电动机采用B级或E级绝缘,R12极易渗透,对铸件质量及系统的密封性要求较高。

    R12由于压力适中、压缩终温低、热力性能优良、化学性能稳定、无毒、不燃、不爆等优点,广泛用于冷截、空调和低温设备,从家用冰箱到大型离心式制冷机中均有采用。


    (2) R22对大气臭氧层有轻微破坏作用,并产生温室效应。它是第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一,我国将在204011 日起禁止生产和使用。

R22也是最为广泛使用的中温制冷剂,标准蒸发温度为-40.8℃,凝固点为-160℃。单位容积制冷最稍低于氨,但比R12大得多,压缩终温介于氨和R12之间,能制取-8℃以上的低温。

    R22无色、气味很弱、不然烧、不爆炸、毒性比R12稍大,但仍属安全性制冷剂,它的传热性能与R12相近,溶水性比R12稍大,但仍属于不溶于水的物质,含水量仍限制在

0.002 5%之内,防止含水量过多和冰堵所采取的措施与R12系统相同。

    R22化学性质不如R12稳定。它的分子极性比R12大,故对有机物的润滑作用更强。密封材料可采用氯乙醇橡胶,封闭式压缩机中的电动机绕组线圈可采用QF改性缩醛漆包线(F级或E)QZY聚脂亚胺漆包线。

    R22能部分地与润滑油互溶,故在低温(蒸发器中)会出现分层现象,采用的回油措施与R12相同。R22对金属的作用、泄漏性与R12相同。

    R22广泛用于冷藏、空调及低温设备中,在活塞式和离心式压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用,故可作为R12近期的过渡性替代制冷剂。

    (3) R13属低温制冷剂,标准蒸发温度-81.5℃,凝固点为-180℃,毒性比 R12更小,不燃烧、不爆炸。R13低温时蒸汽比体积小,常温下饱和压力高,临界温度低(28.78)。所以常温下难以液化,只应用于复彼式制冷系统的低温级。

    R13微溶于水,系统中也应设干燥器。它不溶于油,对金属和有机物的作用和泄漏性与R12相同,可用来制取-100~-70℃的低温。R13对大气臭氧层也有破坏作用,但因其用量很少,直到1990年的伦敦会议才被列为增加的受控物质,要求发展中网家在201011日起停止生产和消费。

    (4) R11属高温制冷剂,标准蒸发温度23.7℃,凝固点为-111℃,常温常压下呈液态。它的相对分子质量较大,单位容积制冷量小,所以适用于离心式压缩机制冷系统。

    R11毒性比R12大,与明火接触时更易分解出剧毒光气。R11的溶水性、溶油性、对金属及有机物的作用均与R12相似。Rl1由于标准蒸发温度较高,故广泛用于空调系统或热泵装置中,制取-5~10℃的低温。它对大气臭氧层有严重破坏作用,属限用与禁用之列。

    (5) R142b属标准蒸发温度较高(-9.25 )的中温制冷剂,凝固点为-130.8℃。它的最大特点是在很高的冷凝温度下(80),其冷凝压力并不高(1.35 MPa),因此适合于在热泵装置和高环境温度下的空调装置中使用。

    R142b的毒性与R22差不多。当它与空气混合的体积分数在10.6%-15.1%范围内时,会发生爆炸。它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用,也将在2040年被禁用。

    (6) R134a的标准蒸发温度为-26.5℃,凝固I点为-101℃。属中温制冷剂。它的特性与R12相近,无色、无味、无毒、不燃烧、不爆炸。汽化潜热比R12大,与矿物性润滑油不相溶,必须采用聚脂类合成油(如聚烯烃乙二醇)。与丁睛橡胶不相溶,须改用聚丁睛橡胶作密封元件。吸水性较强,且易与水反应生成酸,腐蚀制冷机管路及压缩机,故对系统的干燥度提出了更高的要求,系统中的干燥剂应换成X H-7X H-9型分子筛,压缩机线圈及绝缘材料须加强绝缘等级,击穿电压和介电常数比R12低,热导率比R12约高30 %。对金属和

非金属材料的腐蚀性及渗漏性与R12相同。R134a对大气臭氧层无破坏作用,但仍有一定的温室效应(GWP值约为0.27),目前是R12的替代工质之一。

    (7) R600。的标准蒸发温度为-11. 7℃,凝固点为-160 ℃,属中温制冷剂。它对大气臭氧层无破坏作用,无温室效应,无毒,但可燃、可爆,在空气中爆炸的体积分数为l.8%-8.4%,所以在有R600a存在的制冷管路不允许采用气焊或电焊。它能与矿物油互溶。汽化潜热大,故系统充灌量少。热导率高,压缩比小,对提高压缩机的输气系数及压缩机效率有重要作用。等熵指数小,排气温度低,单位容积制冷量仅为R1250%左右,工作压力低,低温下蒸发压力低于大气压力,因而增加了吸入空气的可能性。由于具有极好的环境特性,对大气完全没有污染,故目前被广泛采用,作为R12的替代工质之一。

    (8) R12的标准蒸发温度为27.9℃,凝固温度为-107℃,属高温制冷剂。相对分子质量大(152.9),适用于离心式制冷压缩机。R123R11具有更大的侵蚀性,所以橡胶材料(如密封垫片)必须更换成与R123相容的材料。与矿物油能互溶,具有一定毒性,其允许暴露值为30×10⁻⁶。传热系数较小。

    由于它具有优良的大气环境特性(ODP值为0.02.GWP值为0.02),是目前替代R11的理想制冷剂之一。

    (9) R152a的标准蒸发温度为-25.0℃,凝固温度为-117.0℃,属中温制冷剂。单位容积制冷量比R12小,有中等程度的可燃性,在空气中的可燃极限的体积分数为4.7%-16. 8%。但由于它具有优良的大气环境特性,也被用来作为R12的替代工质。

 

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