長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

長(zhǎng)沙杜邦制冷劑又稱(chēng)制冷工質(zhì)，在南方一些地區(qū)俗稱(chēng)雪種。它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過(guò)其本身的狀態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。長(zhǎng)沙杜邦制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)（水或空氣等）的熱量而汽化，在冷凝器中將熱量傳遞給周?chē)�空氣或水而冷凝�?/SPAN>

 

長(zhǎng)沙杜邦制冷劑選用技巧

　　制冷機(jī)中完成熱力循環(huán)的工質(zhì)。它在低溫下吸取被冷卻物體的熱量，然后在較高溫度下轉(zhuǎn)移給冷卻水或空氣。在蒸氣壓縮式制冷機(jī)中，使用在常溫或較低溫度下能液化的工質(zhì)為長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，如氟利昂（飽和碳?xì)浠�合�?/SPAN>的氟、氯、溴衍生物），共沸混合工質(zhì)（由兩種氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳?xì)浠�合物（丙烷、乙烯等）、氨等；在氣體壓縮式制冷機(jī)中，使用氣體長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，如空氣、氫氣、氦氣等，這些氣體在制冷循環(huán)中始終為氣態(tài)；在吸收式制冷機(jī)中，使用由吸收劑和長(zhǎng)沙杜邦制冷劑組成的二元溶液作為工質(zhì)，如氨和水、溴化銀和水等；蒸汽噴射式制冷機(jī)用水作為長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的主要技術(shù)指標(biāo)有飽和蒸氣壓強(qiáng)、比熱、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、表面張力等。1960年以后，人們對(duì)非共沸混合工質(zhì)的應(yīng)用進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并已將其用于天然氣的液化和分離等方面。應(yīng)用非共沸混合工質(zhì)單級(jí)壓縮可得到很低的蒸發(fā)溫度，且可增加制冷量，減少功耗。 它的性質(zhì)直接關(guān)系到制冷裝置的制冷效果、經(jīng)濟(jì)性、安全性及運(yùn)行管理，因而對(duì)長(zhǎng)沙杜邦制冷劑性質(zhì)要求的了解是不容忽視的。

長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

醚作制冷

　　長(zhǎng)沙杜邦制冷劑劑，是一種蒸氣壓縮系統(tǒng)。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。其他化學(xué)制品包括化學(xué)氰（石油醚和石腦油）、二氧化硫(R-764)和甲醚，曾被作為蒸氣壓縮用長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。其應(yīng)用限于工業(yè)過(guò)程。多數(shù)食物仍用冬天收集或工業(yè)制備的冰塊來(lái)保存。

　

長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

12,R12,CF2CI2)，并于1931年商業(yè)化，1932年氯氟烴11（CFC11,R11,CFCI3)也被商業(yè)化，隨后一系列CFCs和HCFCs陸續(xù)得到了開(kāi)發(fā)，終在美國(guó)杜邦公司得到了大量生產(chǎn)成為20世紀(jì)主要的雪種。

　

　　1985年2月英國(guó)南極考察隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)發(fā)曼（J.Farman)首次報(bào)道，從1977年起就發(fā)現(xiàn)南極洲上空的臭氧總量在每年9月下旬開(kāi)始迅速減少一半左右，形成“臭氧洞”持續(xù)到11月逐漸恢復(fù)，引起世界性的震驚。

　　消耗臭氧的化合物，除了用于雪種，還被用于氣溶膠推進(jìn)劑、發(fā)泡劑、電子器件生產(chǎn)過(guò)程中的清洗劑。長(zhǎng)壽命的含溴化合物，如哈龍（Haion)滅火劑，也對(duì)臭氧的消耗起很大作用。

　　氯原子和一氧化氮（NO）都能與臭氧反應(yīng)， 正在世界大量生產(chǎn)和使用CFCs由于

 

長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

其化學(xué)穩(wěn)定性好（如CFC12的大氣壽命為102年）不易在對(duì)流層分解，通過(guò)大氣環(huán)流進(jìn)入臭氧層所在的平流層，在短波紫外線UV-C的 照射下，分解出CI 自由基，參與了對(duì)臭氧的消耗。

　　歸納起來(lái)，要使臭氧發(fā)生消耗，這種物質(zhì)必須具備兩個(gè)特征 ：含氯、溴或另一種相似的原子參與臭氧變氧的化學(xué)反應(yīng)；在低層大氣中必須十分穩(wěn)定（也就是具有足夠長(zhǎng)的大氣壽命），使其能夠達(dá)到臭氧層。例如氫氯氟烴雪種HCF22和HCFC123,都有一個(gè)氯原子，能消耗臭氧，其大氣壽命分別為 12.1和14年，且氯原子相對(duì)活潑，能在低層大氣中發(fā)生分解，到達(dá)臭氧層的數(shù)量就不多。因此HCFC22和HCFC123破壞臭氧的能力比CFCs小得多。

編輯本段淘汰

時(shí)間表

　　

長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

絕熱指數(shù)低、單位容積制熱量較大等。

　　（2）具有優(yōu)良的熱物理性能 具體要求為：較高的傳熱系數(shù)、較低的粘度及較小的密度。

　�。�3）具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性 要求工質(zhì)在高溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，保證在工作溫度下工質(zhì)不發(fā)生分解。

　　（4）與潤(rùn)滑油有良好互溶性

　�。�5）安全性 工質(zhì)應(yīng)無(wú)毒、無(wú)刺激性、無(wú)燃燒性及爆炸性。

　　（6）有良好的電氣絕緣性

　�。�7）經(jīng)濟(jì)性 要求工質(zhì)低廉，易于獲得。

　　（8）環(huán)保性 要求工質(zhì)的臭氧消耗潛能值（ODP）與全球變暖潛能值（GWP）盡可能小，以減小對(duì)大氣臭氧層的破壞及引起全球氣候變暖。

編輯本段一般分類(lèi)

低壓高溫長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

　　冷凝壓力Pk≤2～3㎏/㎝（絕對(duì)），T0>0℃

　　如R11（CFCl3），其T0=23.7℃。這類(lèi)長(zhǎng)沙杜邦制冷劑適用于空調(diào)系統(tǒng)的離心式制冷壓縮機(jī)中。通常30℃時(shí)，Pk≤3.06 ㎏/㎝。

中壓中溫長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

　　冷凝壓力Pk<20 ㎏/㎝（絕對(duì)），0℃>T0>-60℃。

　　如R717.R12.R22等，這類(lèi)長(zhǎng)沙杜邦制冷劑一般用于普通單級(jí)壓縮和雙級(jí)壓縮的活塞式制冷壓

 

空調(diào)縮機(jī)中。

高壓低溫長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

　　冷凝壓力Pk≥20 ㎏/㎝（絕對(duì)），T0≤－70℃。

　　如R13（CF3Cl）、R14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，這類(lèi)長(zhǎng)沙杜邦制冷劑適用于復(fù)迭式制冷裝置的低溫部分或－70℃以下的低溫裝置中。

編輯本段特性

　　目前使用的長(zhǎng)沙杜邦制冷劑已達(dá)70～80種，并正在不斷發(fā)展增多。但用于食品工業(yè)和空調(diào)制冷的僅十多種。其中被廣泛采用的只有以下幾種：

　　1.氨（代號(hào)：R717）

　　氨是目前使用為廣泛的一種中壓中溫長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。氨的凝固溫度為-77.7℃，標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－33.3℃，在常溫下冷凝壓力一般為1.1～1.3MPa，即使當(dāng)夏季冷卻水溫高達(dá)30℃時(shí)也絕不可能超過(guò)1.5MPa。氨的單位標(biāo)準(zhǔn)容積制冷量大約為520kcal/m3。

　　氨有很好的吸水性，即使在低溫下水也不會(huì)從氨液中析出而凍結(jié)，故系統(tǒng)內(nèi)不會(huì)發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象。氨對(duì)鋼鐵不起腐蝕作用，但氨液中含有水分后，對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用，且使蒸發(fā)溫度稍許提高。因此，氨制冷裝置中不能使用銅及銅合金材料，并規(guī)定氨中含水量不應(yīng)超過(guò)0.2%。

　　氨的比重和粘度小，放熱系數(shù)高，價(jià)格便宜，易于獲得。但是，氨有較強(qiáng)的毒性和可燃性。若以容積計(jì)，當(dāng)空氣中氨的含量達(dá)到0.5%～0.6%時(shí)，人在其中停留半個(gè)小時(shí)即可中毒，達(dá)到11%～13%時(shí)即可點(diǎn)燃，達(dá)到16%時(shí)遇明火就會(huì)爆炸。因此，氨制冷機(jī)房必須注意通風(fēng)排氣，并需經(jīng)常

 

冰箱

排除系統(tǒng)中的空氣及其它不凝性氣體。 　總上所述，氨作為長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的優(yōu)點(diǎn)是：易于獲得、價(jià)格低廉、壓力適中、單位制冷量大、放熱系數(shù)高、幾乎不溶解于油、流動(dòng)阻力小，泄漏時(shí)易發(fā)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是：有刺激性臭味、有毒、可以燃燒和爆炸，對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用。

　　2.氟利昂-12（代號(hào)：R12）

　　R12為烷烴的鹵代物，學(xué)名二氟二氯甲烷，分子式為CF2Cl2。它是我國(guó)中小型制冷裝置中使用較為廣泛的中壓中溫長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。R12的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－29.8℃，冷凝壓力一般為0.78～0.98MPa，凝固溫度為-155℃，單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為288kcal/m3。

　　R12是一種無(wú)色、透明、沒(méi)有氣味，幾乎無(wú)毒性、不燃燒、不爆炸，很安全的長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。只有在空氣中容積濃度超過(guò)80%時(shí)才會(huì)使人窒息。但與明火接觸或溫度達(dá)400℃以上時(shí)，則分解出對(duì)人體有害的氣體。

　　R12能與任意比例的潤(rùn)滑油互溶且能溶解各種有機(jī)物，但其吸水性極弱。因此，在小型氟利昂制冷裝置中不設(shè)分油器，而裝設(shè)干燥器。同時(shí)規(guī)定R12中含水量不得大于0.0025%，系統(tǒng)中不能用一般天然橡膠作密封墊片，而應(yīng)采用丁腈橡膠或氯乙醇等人造橡膠。否則，會(huì)造成密封墊片的膨脹引起長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的泄漏。

　　3.氟利昂-22（代號(hào)：R22）

　　R22也是烷烴的鹵代物，學(xué)名二氟一氯甲烷，分子式為CHClF2，標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度約為－41℃，凝固溫度約為－160℃，冷凝壓力同氨相似，單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為454kcal/m3。

　　R22的許多性質(zhì)與R12相似，但化學(xué)穩(wěn)定性不如R12，毒性也比R12稍大。但是，R22的單位容積制冷量卻比R12大的多，接近于氨。當(dāng)要求－40～－70℃的低溫時(shí)，利用R22比R12適宜，故目前R22被廣泛應(yīng)用于－40～－60℃的雙級(jí)壓縮或空調(diào)制冷系統(tǒng)中。

　　4. R-134a(代號(hào)：R134a）

　　分子式 ： CH 2 FCF 3 （四氟乙烷） ，分子量 ：102.03

　　沸點(diǎn) ：-26.26℃ ， 凝固點(diǎn) ：-96.6°C ，臨界溫度 ：101.1 ℃ ，臨界壓力 ：4067kpa

　　飽和液體密度 ：25℃ ， 1.207g/cm 3 ，液體比熱 ：25℃ ， 1.51KJ/(Kg·℃)

　　溶解度 ( 水中， 25℃ ) ：0.15% ，臨界密度 ：0.512g/cm3

　　破壞臭氧潛能值（ ODP ） ：0 ， 全球變暖系數(shù)值（ GWP ） ：0.29

　　沸點(diǎn)下蒸發(fā)潛能 :215 kJ/kg

　　質(zhì)量指標(biāo) ： 純度 ≥ 99.9 % ，水份PPm≤ 0.0010，酸度 PPm≤ 0.00001 ，蒸發(fā)殘留物PPm≤ 0.01

　　R134a作為R12的替代長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，它的許多特性與R12很相像。

　　R134a的毒性非常低，在空氣中不可燃，安全類(lèi)別為A1，是很安全的長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。

　　R134a的化學(xué)穩(wěn)定性很好，然而由于它的溶水性比R22高，所以對(duì)制冷系統(tǒng)不利，即使有少量水分存在，在潤(rùn)滑油等的作用下，將會(huì)產(chǎn)生酸、二氧化碳或一氧化碳，將對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕作用，或產(chǎn)生“鍍銅”作用，所以R134a對(duì)系統(tǒng)的干燥和清潔要求更高。R134a對(duì)鋼、鐵、銅、鋁等金屬未發(fā)現(xiàn)有相互

長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象，僅對(duì)鋅有輕微的作用。

　　R134a 是目前國(guó)際公認(rèn)的替代 CFC-12 的主要制冷工質(zhì)之一，常用于車(chē)用空調(diào)，商業(yè)和工業(yè)用制冷系統(tǒng)，以及作為發(fā)泡劑用于硬塑料保溫材料生產(chǎn)，也可以用來(lái)配置其他混合致冷劑，如 R 404a 和 R 407c 等。

　　5. R-404A長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

　　物化特性：R404A是一種不含氯的非共沸混合長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，常溫常壓下為無(wú)色氣體，貯存在鋼瓶?jī)?nèi)是被壓縮的液化氣體。其 ODP 為 0 ，因此R404A是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。主要用途：R404A 主要用于替代 R22 和 R502 ，具有清潔、低毒、不燃、制冷效果好等特點(diǎn)，大量用于中低溫冷凍系統(tǒng)。

　　6. R-410A長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

　　物化特性：常溫常壓下， R410A 是一種不含氯的氟代烷非共沸混合長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，無(wú)色氣體，貯存在鋼瓶?jī)?nèi)是被壓縮的液化氣體。其 ODP 為 0 ，因此R410A是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。

　　主要用途：R410A 主要用于替代 R22 和 R502 ，具有清潔、低毒、不燃、制冷效果好等特點(diǎn)，大量用于家用空調(diào)、小型商用空調(diào)、戶式中央空調(diào)等。

　　7.混合共沸長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，目前尚不公開(kāi)配方，用在復(fù)疊式制冷機(jī)中，在空氣冷凝的前提下，蒸發(fā)溫度可以達(dá)到-150度左右

編輯本段命名方法

　　(1)無(wú)機(jī)化合物

　　無(wú)機(jī)化合物的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)規(guī)定為R7()。括號(hào)代表一組數(shù)字，這組數(shù)字是該無(wú)機(jī)物分子量的整數(shù)部分。

　　(2)鹵代烴和烷烴類(lèi)

　　烷烴類(lèi)化合物的分子通式為CmH2m+2；鹵代烴的分子通式為CmHnFxClyBrz(2m+2 = n+x+y+z)，它們的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)規(guī)定為R(m-1)(n+1)(x)B(z)。下圖為一些長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的符號(hào)舉例

　　(3)非共沸混合長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

　　非共沸混合長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)為R4()。括號(hào)代表一組數(shù)字，這組數(shù)字為該長(zhǎng)沙杜邦制冷劑命名的先后順序號(hào)，從00開(kāi)始。

　　(4)共沸混合長(zhǎng)沙杜邦制冷劑

　　共沸混合長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)為R5()。括號(hào)代表一組數(shù)字，這組數(shù)字為該長(zhǎng)沙杜邦制冷劑命名的先后順序號(hào)，從00開(kāi)始。

　　(5)環(huán)烷烴、鏈烯烴以及它們的鹵代物

　　寫(xiě)符號(hào)規(guī)定：環(huán)烷烴及環(huán)烷烴的鹵代物用字母“RC”開(kāi)頭，鏈烯烴及鏈烯烴的鹵代物用字母“R1”開(kāi)頭。

　　(6)有機(jī)長(zhǎng)沙杜邦制冷劑則在600序列任意編號(hào)

編輯本段長(zhǎng)沙杜邦制冷劑選用技巧

　　長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的選用是一個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，需要考慮的因素很多，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況，進(jìn)行全面的技術(shù)分析。

　　1.考慮環(huán)保的要求。

　　必須選用符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)的長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。

　　2.考慮制冷溫度的要求。

　　根據(jù)長(zhǎng)沙杜邦制冷劑溫度和冷卻條件的不同，選用高溫（低壓）、中溫（中壓）、低溫（高壓）長(zhǎng)沙杜邦制冷劑。通常選擇的長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度要低于制冷溫度10℃。選擇長(zhǎng)沙杜邦制冷劑還應(yīng)考慮制冷裝置的冷卻條件、使用環(huán)境等。運(yùn)行中的冷凝壓力不應(yīng)超過(guò)壓縮機(jī)安全使用條件的規(guī)定值。汽車(chē)空調(diào)只能用車(chē)外空氣做冷卻介質(zhì)，對(duì)其產(chǎn)生影響的氣溫、風(fēng)速、太陽(yáng)輻射、熱輻射等因素?zé)o不在頻繁發(fā)生變化，其運(yùn)行條件決定它只能選用高溫（低壓）長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，過(guò)去選用R12，目前大多選用R134a。

　　3.考慮長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的性質(zhì)。

　　根據(jù)長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的熱力性質(zhì)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，選用那些無(wú)毒、不爆炸、不燃燒的長(zhǎng)沙杜邦制冷劑；選用長(zhǎng)沙杜邦制冷劑應(yīng)傳熱好、阻力小、與制冷系統(tǒng)用材料相容性好。

　　4.考慮壓縮機(jī)的類(lèi)型。

　　不同的制冷壓縮機(jī)的工作原理有所不同。體積式壓縮機(jī)是通過(guò)縮小長(zhǎng)沙杜邦制冷劑蒸氣的體積提高其壓力的，一般選用單位體積制冷量大的長(zhǎng)沙杜邦制冷劑，如R134a,R22等。 長(zhǎng)沙杜邦制冷劑的種類(lèi)很多，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步．新工質(zhì)不斷出現(xiàn)，以適宜于不同的制冷裝置。