1.水。水在标准大气压下的沸点为10090、冰点为090,水适用于0℃以上的制冷温度。水无毒、无味、不燃、不爆、来源广,是经济、安全的制冷剂。但水蒸气的比容大,水的蒸发压力低,使系统处于高真空状态。例如,35℃时,饱和水蒸气的比容为25两方面/kg,兀力为5.63 kPa; 5℃时,饱和水蒸气的比容大到147m³/kg,压力仅为0.87 kPa,由于这两个特点,水不宜在压缩式制冷机中使用,只适合在吸收式和蒸汽喷射式冷水机组中作制冷剂。
2.氨。氨在1874年被用于制冷,是目前应用较广的中温、中压的制冷剂,在常温和普通低温范围内压力比较适中。氨在蒸发器中的蒸发压力一般为0.098一0.491 MPa,在冷凝器内的冷凝压力一般为0.981一1.570 MPa,标准蒸发温度为一33.4℃,凝固温度为-77.9℃,氨具有较好的热力学性质和热物理性质,单位容积制冷量大,粘性小,流动阻力小,传热性能好。此外,氨的价格低廉,又易于获得。
氨的主要缺点是有较大的毒性,也有一定的可燃性,安全分类为B2,氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤。氨蒸气无色,具有强烈的刺激性臭味,可以刺激人的眼睛及呼吸器官。当氨蒸气在空气中体积浓度达到0.5%~0.6%时,人在其中停留30 min即可中毒。氨可以引起燃烧和爆炸,当空气中氨的体积浓度达到11%~14%时即可点燃(燃烧时呈黄色火焰);空气中氨的体积浓度达到16% ~25%时会引起爆炸。安全规定,车间内工作区的氨蒸气浓度不得超过0.02 mg/L。若制冷系统内部含有空气,高温下氮会分解出游离态的氢,并逐渐在系统中积累到一定浓度,遇空气具有很强的爆炸性,所以氨系统中必须设置空气分离器,及时排除系统内的空气或其他不凝性气体,氨的压缩终温较高,故压缩机汽缸要采取冷却措施。
氨在矿物油中的溶解度很小,溶解度低于1%。因此氨制冷剂管道及换热器的传热表面上会积有油膜,影响传热效果。氨液的密度比矿物油小,在冷凝器、储液器和蒸发器中,油会沉积在下部,需要定期放出。
纯氨不腐蚀钢铁,但当氨中含有水时要腐蚀锌、铜、青铜及其他铜合金。只有磷青铜例外。因此,在氨制冷机中不能用铜和一般的铜合金构件.耐磨件和密封件,如活塞销、轴瓦、连杆衬套、密封环等不得不用铜材料时.限定使用高锡磷青铜材料。
氨能以任意比例与水相互溶解,组成氛水溶液,在低温时水也不会从溶液中析出而冻结成冰。所以氨系统里不必设置干燥器。但氨系统中有水时不但会加剧对金属的腐蚀,而且使制冷量减小,因为水分的存在会使氨制冷剂变得不纯,在形成氨水溶液的过程中要放出大量的热量,氨水溶液比纯氨的蒸发温度高。所以一般限制氨中的含水最不得超过0.1%。
氨的检漏方法:从刺激性气味很容易发现系统漏氨。此外,可以用石蕊试纸或酚酞试纸化学检漏,若有漏氨,石蕊试纸由红变蓝,酚酞试纸变成玫瑰红色。
目前氨用于蒸发温度在一55℃以上的大型或中型单级、双级往复活塞式及螺杆式制冷机中,也应用于大容量离心式制冷机中。