制冷剂是制冷机中的工作介质,故又称制冷工质。制冷剂在制冷机中循环流动,通过其热力状态的变化与外界发生能量交换,从而达到制冷的目的。
制冷剂是随着制冷技术的发展而发展的。1834年,美国人珀金斯发明了世界上第一台制冷机,采用的制冷剂为乙醚。1866年,二氧化碳被用做制冷剂;1872年,波义耳发明以氨为制冷剂的压缩机1876年,使用二氧化硫为制冷剂:1878年,使用氯甲烷为制冷剂。到20世纪30年代,一系列的卤代烃,美国杜邦(Du Pont)公司称其为氟利昂的制冷剂相继问世。这些热力性能优良、无毒、不燃、能适用不同温度区域的工作流体,显著改善了制冷剂的性能,大大促进了制冷行业的发展。随后于20世纪50年代,开始使用共沸制冷剂;20世纪60年代开始使用非共沸制冷剂。此时卤代烃制冷剂几乎达到了相当完善的地步。
20世纪80年代,科学家指出一些氟利昂制冷剂对臭氧层有损耗作用。之后人们又发现这些排放到大气中的物质有加剧地球温室效应的作用。这些作用进而对人类健康和人类所依赖的生态环境造成巨大有害影响。随之而来的制冷剂替代技术的发展,使制冷剂的选择进入一个主要以节省能源和保护环境为宗
一、制冷剂的种类及符号表示
常用制冷剂按组分区分,有单一制冷剂和混合物制冷剂。单一制冷剂按化学成分区分,主要有无机物、碳氢化合物和卤代烃三类;混合物制冷剂可分为共沸混合制冷剂和非共沸混合制冷剂。
1957年,美国供暖制冷与空调工程师学会(ASHRAE)制定了统一代号编码原则。这个原则1960年被国际标准化组织(ISO)认可。我国也在1982年制定了相应的标准。这些标准规定制冷剂符号由字母“R”和跟随其后的一组数字与字母组成。“R”表示制冷剂,后面的数字与字母根据制冷剂的化学组成按一定规则编写。下面介绍各类制冷剂符号的编写规则。
1.单一制冷剂单一制冷剂是指用做制冷剂的物质在化学上是单一的、纯净的物质,包括无机物、碳氢化合物、卤代烃等。
(1)无机物:无机物的编号首位为7,7后面的数字是该无机物的相对分子质量的整数部分。对于相对分子质量的整数部分相同的物质,在后面加英文字母来区别。主要无机物制冷剂的编号见表5-1,