第一章制冷基本原理§1-4 制冷剂与压焓图一、制冷剂的作用： 制冷剂的作用：? 制冷剂是制冷系统完成制冷循环所必需的工作 介质。 介质。制冷剂在制冷系统中不断的与外界发生 热交换。 热交换。 ? 制冷剂借助压缩机的做功，将被冷却对象的热 制冷剂借助压缩机的做功， 量连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。 量
连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。 ? 制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化，在冷凝 制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化， 器中是高压常温下凝结， 器中是高压常温下凝结，因此只有在工作温度 范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。 范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。 多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。 多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。 ? 制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化，没 制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化， 有化学变化。如果系统不泄漏， 有化学变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期 循环使用。 循环使用。二、常用制冷剂分类和命名⑴ 按 化 学 组 成 分 类 1.无机物化合物 1.无机物化合物 2.饱和碳氢化合物 2.饱和碳氢化合物 3.不饱和碳氢化合物 3.不饱和碳氢化合物 4.氟里昂 4.氟里昂 5.共沸溶液 5.共沸溶液 6.非共沸溶液 6.非共沸溶液 7.有机化合物 7.有机化合物 8.环状有机化合物 8.环状有机化合物 ⑵ 按 工 作 温 度 压 力 分 1.高温低压类 1.高温低压类2.中温中压类 2.中温中压类3.低温高压类 3.低温高压类1.无机物化合物类 1.无机物化合物类? 主要有:氨、空气、水、co2等。 代号由字母 主要有: 空气、 R7××组成， ××组成 --R717 R7××组成，如：氨（NH3）--R717 , 水-R718，空气--R729。 --R729 R718，空气--R729。它们是较早采用的天然制 冷剂。 冷剂。2.饱和碳氢化合物类 2.饱和碳氢化合物类? 主要有:甲烷（CH4）-R50； 乙烷（CH3CH3）主要有:甲烷（ R50； 乙烷（ R170； 丙烷（ R290； R170； 丙烷（CH2CH2CH3）-R290； 丁烷 --R600 异丁烷 (CH3CH2CH2CH33)--R600 ； CH(CH --R600a 从经济观点来看， (CH(CH3)3)--R600a 。从经济观点来看，它们 是出色的制冷剂，但易燃，安全性很差。 是出色的制冷剂，但易燃，安全性很差。3.不饱和碳氢化合物类 3.不饱和碳氢化合物类? 它们的命名是在R后面先写“1”主要有： 它们的命名是在R后面先写“1”主要有： 主要有 乙烯R1150 丙烯R， R1270。 乙烯R1150， 丙烯R1270。4.氟里昂类 4.氟里昂类? 它是饱和碳氢化合物的卤族元素的衍生物总称， 它是饱和碳氢化合物的卤族元素的衍生物总称， 饱和碳氢化合物的卤族元素的衍生物总称 卤代烃的一类.生产氟里昂主要是甲烷、乙烷、 卤代烃的一类.生产氟里昂主要是甲烷、乙烷、 丙烷。它的分子通式是： 丙烷。它的分子通式是：CmHnFpClqBrr 氟 里昂的代号是: R（ 里昂的代号是: R（m-1)(n+1)(p)B(r) 若 r=0,B可省去 可省去。 r=0,B可省去。 例如： R12； 例如：二氯二氟甲烷 CCl2F2CR12；一氯二氟甲 R22； 烷 CHClF2CR22；四氟乙烷 CH2FCF3CR134a5.共沸溶液类（混合制冷剂） 5.共沸溶液类（混合制冷剂） 共沸溶液类? 由两种以上互溶的单组分制冷剂组成，在常温 由两种以上互溶的单组分制冷剂组成， 下按一定比例混合而成。命名是R500 R500序号中编 下按一定比例混合而成。命名是R500序号中编 例如：R501是R22和R12按质量比75/25混合 按质量比75/25混合。 号，例如：R501是R22和R12按质量比75/25混合。 R502是R22和R115按质量比48.8/51.2混合 按质量比48.8/51.2混合。 R502是R22和R115按质量比48.8/51.2混合。 ? 特点：在一定压力下具有恒定沸点，和单组制 特点：在一定压力下具有恒定沸点， 冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是， 冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是，在相同 工作条件下， 蒸发温度变低， 制冷量增大， 工作条件下，①蒸发温度变低，②制冷量增大， 化学稳定性好， 压缩机排气温度降低， ③化学稳定性好，④压缩机排气温度降低，它 可使封闭压缩机电机得到更好的冷却， 可使封闭压缩机电机得到更好的冷却，改善提 高制冷循环性能。 高制冷循环性能。表1：共沸制冷剂的组成和沸点代号R500 R501 R502 R503 R504 R505 R506 R507组分R12/152a R22/12 R22/115 R23/13 R32/115 R12/31 R31/114 R125/143a质量成分 分子量 沸点 各组分的沸 点(℃) (℃)73.8/26.2 84.5/15.5 48.8/51.2 40.1/59.9 48.2/51.8 78.0/22.0 55.1/44.9 50.0/50.0 99.3 93.1 111.6 87.6 79.2 103.5 93.7 98.9 -33.5 -41.5 -45.4 -88.0 -59.2 -30 -12.5 -46.7 -29.8/-25 29.8/40.8/-40.8/-29.8 40.8/-40.8/-38 82.2/-82.2/-81.5 51.2/-51.2/-38 29.8/-29.8/-9.8 -9.8/3.5 48.8/-48.8/-47.76.非共沸溶液类（混合制冷剂） 6.非共沸溶液类（混合制冷剂） 非共沸溶液类? 由两种以上沸点相差较大的，相互不形成共沸的 由两种以上沸点相差较大的， 沸点相差较大的 单组分制冷剂溶液组成。其溶液在加热时， 单组分制冷剂溶液组成。其溶液在加热时，虽然 在相同蒸发压力下，易挥发的蒸发比例大， 在相同蒸发压力下，易挥发的蒸发比例大，难挥 发的蒸发比例小。 发的蒸发比例小。使得整个蒸发过程中温度在变 所以相变过程是不等温的。 化。所以相变过程是不等温的。能使制冷循环获 得更低蒸发温度，可增大制冷量。 得更低蒸发温度，可增大制冷量。 ? 例如： R407C 由（R32/R125/ R134a）组成 ； 例如： R134a） (R32/R125)组成的混合物 R410a 由(R32/R125)组成的混合物 。 特点：不能与矿物冷冻油互溶， 特点：不能与矿物冷冻油互溶，能溶于聚酯类 合成冷冻油。 合成冷冻油。7.有机化合物类 7.有机化合物类? 主要是有机氧化物、有机硫化物、有机氮化 主要是有机氧化物、有机硫化物、 命名是R600序号中编写， 后面的1 R600序号中编写 物。命名是R600序号中编写，6后面的1代表 氧化物、 硫化物、 氮化物。 氧化物、2硫化物、3氮化物。如：乙醚 C2H5OC2H5CR610； 甲胺 CH3NH2 CR630。 R610； R630。8.环状有机化合物类 8.环状有机化合物类? 命名是R后面先加字母C，后面按氟里昂编号 命名是R后面先加字母C 后面按氟里昂编号 规则编写。 规则编写。⑵按工作温度压力分：? 在一个大气压下，环温30℃下的冷凝压力分为： 在一个大气压下，环温30℃下的冷凝压力分为： 30℃下的冷凝压力分为 ? 1. 高温低压制冷剂，沸点在0℃以上，冷凝压 高温低压制冷剂，沸点在0 以上， 力小于0.3MPa的制冷剂，包括R11 R21、R114。 0.3MPa的制冷剂 R11、 力小于0.3MPa的制冷剂，包括R11、R21、R114。 ? 2.中温中压制冷剂，标准沸点在-60℃~0℃范围 2.中温中压制冷剂，标准沸点在-60℃~0℃范围 中温中压制冷剂 压力在03MPa~2MPa范围内的制冷， 03MPa~2MPa范围内的制冷 内，压力在03MPa~2MPa范围内的制冷，包括 R717、R12、R22、R502等 R717、R12、R22、R502等。 ? 3.低温高压制冷剂，标准沸点低于-60℃，冷凝 3.低温高压制冷剂，标准沸点低于-60℃， 低温高压制冷剂 压力高于2MPa的制冷剂，包括R13 R14、R503。 2MPa的制冷剂 R13、 压力高于2MPa的制冷剂，包括R13、R14、R503。三、制冷剂的环保问题? 臭氧层破坏和温室效应是当今全球性环境问 题，它对人类健康和人类赖以生存的生态环 境造成了巨大的有害影响。大气的总臭氧层包括平流层和对流层? 它们对人类的影响不同，离地面10公里以上的臭氧 它们对人类的影响不同，离地面10公里以上的臭氧 10 约占总臭氧80% 能吸收大部分太阳紫外线辐射， 80%， 约占总臭氧80%，能吸收大部分太阳紫外线辐射， 此层臭氧常称为臭氧层， 此层臭氧常称为臭氧层，平流层臭氧减少是造成南 极臭氧空洞与全球臭氧量减少的主要原因。 极臭氧空洞与全球臭氧量减少的主要原因。 ? 近地面10公里以内的对流层臭氧约占总臭氧15%， 近地面10公里以内的对流层臭氧约占总臭氧15% 10公里以内的对流层臭氧约占总臭氧15%， 对流层臭氧增加,会增强温室效应。 对流层臭氧增加,会增强温室效应。平流层3.1 臭氧层被破坏的危害? 1.会影响人类的健康。 臭氧层被破坏后，其吸收紫外线 1.会影响人类的健康。 臭氧层被破坏后， 会影响人类的健康 的能力大大降低， 的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会大 大增加了。一方面， 大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系 使人的自身免疫系统出现障碍， 统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性 疾病的人数大量增加；另一方面， 疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增 加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有10 加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有10 万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。 万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭 氧层的臭氧每损耗1％，皮肤癌的发病率就会增加 氧层的臭氧每损耗1％，皮肤癌的发病率就会增加 2％。 另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、 另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、 角膜肿瘤等。 角膜肿瘤等。 ? 2. 会影响农作物的生产。 实验表明，过量的紫外线辐射 会影响农作物的生产。 实验表明， 会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积， 会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积，从 而影响作物的产量同时， 而影响作物的产量同时，过量紫外线辐射还会影响到部分 农作物种子的质量，使农作物更易受杂草和病虫害的损害。 农作物种子的质量，使农作物更易受杂草和病虫害的损害。 一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少25％，大豆 25％， 一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少25％，大豆 将会减产20％－25 20％－25％。 将会减产20％－25％。3.2 哪些气体可以破坏臭氧层？? 臭氧层在氯原子，氟原子和溴原子附近会被毁坏。 臭氧层在氯原子，氟原子和溴原子附近会被毁坏。 这些元素含在很稳定的氟氯烃(如氟里昂) 这些元素含在很稳定的氟氯烃(如氟里昂)中。这些 气体分子升到平流层，在紫外线照射之后， 气体分子升到平流层，在紫外线照射之后，分解成 各种单元素气体，破坏臭氧。这些气体比空气重， 各种单元素气体，破坏臭氧。这些气体比空气重， 最终会降落到地球表面，和有机物质反应之后被吸 最终会降落到地球表面， 但是在平流层已经破坏了很多臭氧。 收。但是在平流层已经破坏了很多臭氧。氯气破坏 性最大，可以破坏它十万倍的臭氧。 性最大，可以破坏它十万倍的臭氧。 ? 1973年，美国化学家马里奥?莫利纳首次提出氟里 1973年 美国化学家马里奥? 昂对臭氧层有影响。氟里昂是一种氟氯烃， 昂对臭氧层有影响。氟里昂是一种氟氯烃，在冰箱 和空调器中已经做了20多年的制冷剂。 20多年的制冷剂 和空调器中已经做了20多年的制冷剂。但是当时没 有学者测试臭氧层厚度，也没有多少臭氧层研究， 有学者测试臭氧层厚度，也没有多少臭氧层研究， 各国政府没有在意。 各国政府没有在意。 臭氧层空洞是在做南极研究时 逐步发现。这些研究在地面和空中一起测量， 逐步发现。这些研究在地面和空中一起测量，由各 国合作测量。 国合作测量。3.3 臭氧层破坏原因实验最着名的是1987年代表19个组织和四个国家， 最着名的是1987年代表19个组织和四个国家，在 1987年代表19个组织和四个国家 智利的蓬塔阿雷纳斯，进行的一项大规模研究， 智利的蓬塔阿雷纳斯，进行的一项大规模研究，即 机载南极臭氧实验。这项实验表明年臭氧洞大 机载南极臭氧实验。这项实验表明1987年臭氧洞大 小达到历史最大，引起科学界和政界的注意。 小达到历史最大，引起科学界和政界的注意。 ? 同时持氟里昂破臭氧层观点的学者认为，南极上 同时持氟里昂破臭氧层观点的学者认为， 空之所以会出现臭氧层空洞是因为当地的极度寒冷 所至。他们认为云层中粒子无论属何性质，由什么 所至。他们认为云层中粒子无论属何性质， 构成，当其表面温度低于-73摄氏度时 摄氏度时， 构成，当其表面温度低于-73摄氏度时，任何形式存 在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。 在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。当南 极洲处于暖季（11月~3月 极洲处于暖季（11月~3月）时，南极上空臭氧层中 的氯化合物只受到太阳紫外线辐射的影响， 的氯化合物只受到太阳紫外线辐射的影响，分解缓 慢。但当进入酷寒的冬季（4~10月），其气温可达但当进入酷寒的冬季（4~10月），其气温可达其气温可达 88.3摄氏度 摄氏度， 88.3摄氏度，云层中冰冷的粒子此时便成了释放活 性氯的化学反应的催化剂， 性氯的化学反应的催化剂，这就更大破坏了南极上 空臭氧，因此出现臭氧层空洞。 空臭氧，因此出现臭氧层空洞。?3.4 臭氧层破坏结论及蒙特利尔议定书 蒙特利尔议定书? 1974年 美国科学家莫里纳和罗兰德宣布， 1974年，美国科学家莫里纳和罗兰德宣布，氟利昂中的 氯原子和哈龙物质中的溴原子是破坏臭氧层的元凶。 氯原子和哈龙物质中的溴原子是破坏臭氧层的元凶。这一 发现令陶醉于自己智慧的人类十分尴尬： 发现令陶醉于自己智慧的人类十分尴尬：被大量使用的制 冷剂、发泡剂、清洗剂及发胶中的氟利昂、 冷剂、发泡剂、清洗剂及发胶中的氟利昂、哈龙等原来是 消耗臭氧层的物质（ODS）。 本世纪30年代， 30年代 消耗臭氧层的物质（ODS）。 本世纪30年代，含氟的制冷 剂被研究发明后在美国进入商业化生产，前苏联、 剂被研究发明后在美国进入商业化生产，前苏联、日本和 欧洲各国也不甘落后，氟利昂的应用范围也由制冷剂， 欧洲各国也不甘落后，氟利昂的应用范围也由制冷剂，其 产量与日俱增。 1974年 全球氟利昂的产量已达到80 80多 产量与日俱增。到1974年，全球氟利昂的产量已达到80多 万吨。1986年全球ODS的年消费量已高达100多万吨 年全球ODS的年消费量已高达100多万吨。 万吨。1986年全球ODS的年消费量已高达100多万吨。人类 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。 已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。是人类自 己陷入了眼下的尴尬境地。 己陷入了眼下的尴尬境地。 ? 在国际社会的共同努力下，1985年 在国际社会的共同努力下，1985年《保护臭氧层维也纳 公约》签署；1987年 关于消耗臭氧层物质的》生效。 公约》签署；1987年《关于消耗臭氧层物质的》生效。根 共担责任但又有区别&的原则， 据&共担责任但又有区别&的原则，联合国对发达国家和发 展中国家提出了消耗臭氧层物质使用的时间限制， 展中国家提出了消耗臭氧层物质使用的时间限制，并建立 了旨在帮助发展中国家履约的多边基金。由此，ODS的生产 了旨在帮助发展中国家履约的多边基金。由此，ODS的生产 和消费量得以逐年减少， 和消费量得以逐年减少，臭氧空洞的扩大得到了有效的控 制。中国正式加入 蒙特利尔议定书》 正式加入《 3.5 中国正式加入《蒙特利尔议定书》? 联合国环保组织1987年在加拿大蒙特利尔市召开会议， 联合国环保组织1987年在加拿大蒙特利尔市召开会议， 1987年在加拿大蒙特利尔市召开会议 36个国家和10个国际组织共同签署了 个国家和10个国际组织共同签署了《 36个国家和10个国际组织共同签署了《关于消耗大气臭 氧层物质的蒙特利尔议定书》 我国年正式宣布加 氧层物质的蒙特利尔议定书》，我国1992年正式宣布加 入修订后的《蒙特利尔议定书》 入修订后的《蒙特利尔议定书》。 ? 对于CFCs：发达国家，从日起完全停止生产 对于CFCs 发达国家， 1996年 CFCs： 和消费；发展中国家，最后停用日期是年 和消费；发展中国家，最后停用日期是2010年。 对于HCFCs 发达国家， 1996年起冻结生产量 HCFCs： 年起冻结生产量， 对于HCFCs：发达国家，从1996年起冻结生产量，2004 年开始削减，2020年完全停用 发展中国家， 2016年 年完全停用； 年开始削减，2020年完全停用；发展中国家，从2016年 开始冻结生产量，2040年完全停用 年完全停用。 开始冻结生产量，2040年完全停用。以上时间表可能还 会提前。 会提前。 目前已禁止使用, R12, R22 目前已禁止使用, ? R134a 日本和美国的无氟替代制冷剂, 日本和美国的无氟替代制冷剂, ? R600a 我国最佳无氟替代制冷剂. 我国最佳无氟替代制冷剂.四、氟里昂从环保角度的分类 Ⅰ? 卤代烃（氟里昂）是链状饱和碳氢化合物的氟、 卤代烃（氟里昂）是链状饱和碳氢化合物的氟、 溴衍生物的总称。可以分为八类： 氯、溴衍生物的总称。可以分为八类： 全卤代烃-PFCs， ① 全卤代烃-PFCs，碳氢化合物中氢原子被氟 置换，具有无毒不燃的性质，结构稳定， 置换，具有无毒不燃的性质，结构稳定，不易 分解，对臭氧层不产生影响。 分解，对臭氧层不产生影响。如CF4、C2F6等。 氯氟烃-CFCs， ② 氯氟烃-CFCs，碳氢化合物中氢全被氯和氟 置换，在紫外线照射下分解出氯原子； R11， 置换，在紫外线照射下分解出氯原子；如R11， R12等 R12等。 氢氯氟烃-HCFCs， ③ 氢氯氟烃-HCFCs，碳氢化合物中氢部分被氯 和氟置换， R22等 对臭氧层仍有一定的破坏， 和氟置换，如R22等。对臭氧层仍有一定的破坏， 只能作为过渡性物质，限期使用。 只能作为过渡性物质，限期使用。（续）氟里昂从环保角度的分类Ⅱ? ? ? ?氢氟烃-HFCs， ④ 氢氟烃-HFCs，碳氢化合物中氢原子部分被氟 置换，没有氯原子； R134a、R410a、R407c等 置换，没有氯原子；如R134a、R410a、R407c等。 因此不破坏臭氧层，是替代CFCs的首选物质。 CFCs的首选物质 因此不破坏臭氧层，是替代CFCs的首选物质。 碳氢化合物-HC，碳氢化合物， 丙烷R290 R290、 ⑤ 碳氢化合物-HC，碳氢化合物，如丙烷R290、 丁烷R600、异丁烷 R600a等。 丁烷R600、 R600a等 R600 全氯代烃-PCCs， ⑥ 全氯代烃-PCCs，碳氢化合物氢原子全部被氯 置换， R10等 置换，如：R10等。 含氯代烃-HCCs， ⑦ 含氯代烃-HCCs，碳氢化合物氢原子部分被氯 置换， R40、R30等 置换，如：R40、R30等。 溴氟烷烃-BCFC，这类氟里昂如 氟里昂如CClF Br等能 ⑧ 溴氟烷烃-BCFC，这类氟里昂如CClF2Br等能 分离出氯和溴，会消耗臭氧分子， 分离出氯和溴，会消耗臭氧分子，很少用于制冷 主要是灭火剂。 剂，主要是灭火剂。4.2 制冷剂类别与环境保护? 科学家的研究证实R11、R12、R13等氯氟烃化合物 科学家的研究证实R11、R12、R13等氯氟烃化合物 R11 CFCs 制冷剂， （CFCs）制冷剂，当它们泄漏或排放后扩散到地球 的平流层中，会破坏臭氧层， 的平流层中，会破坏臭氧层，结果使地球上生物遭 到紫外线的损害；另一方面，氯氟烃化合物的排放 到紫外线的损害；另一方面，氯氟烃化合物的排放 会加剧地球的温室效应， 会加剧地球的温室效应，会像二氧化碳那样使地球 温度升高。 温度升高。 ? CFCs中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用， CFCs中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用， 中含氯元素 是禁用制冷剂； HCFCs中由于氢元素的存在 中由于氢元素的存在， 是禁用制冷剂；而HCFCs中由于氢元素的存在，大大 减弱了对臭氧层的破坏作用，目前还可以继续使用， 减弱了对臭氧层的破坏作用，目前还可以继续使用， 属过渡制冷剂；至于无氯的HFCs HFCs， 属过渡制冷剂；至于无氯的HFCs，则不会对臭氧层 破坏，受到国际社会的重视，成为替代制冷剂。 破坏，受到国际社会的重视，成为替代制冷剂。 ? HFCs和HC这一类不含氯的制冷剂，对环境无害。 HFCs和HC这一类不含氯的制冷剂 对环境无害。 这一类不含氯的制冷剂，4.3 制冷剂环保指标ODP大气臭氧层消耗的潜能值； R11为基准值, ODP大气臭氧层消耗的潜能值；以R11为基准值,人为地规 大气臭氧层消耗的潜能值 为基准值 定其值为1.0 1.0； 定其值为1.0； GWP全球变暖潜能 全球变暖潜能； R11或 为基准值， GWP全球变暖潜能；以R11或CO2为基准值，人为地规定其 值为1.0 1.0。 值为1.0。 一些制冷剂的ODP值和GWP ODP值和GWP值 一些制冷剂的ODP值和GWP值GWP 臭氧 制冷剂 (CO2 消耗 制冷剂 (CO2= 代号 代号 =1.0) ODP 1.0) R11 R12 R22 R134a R32 R123 4 5
R23 2b 650 0 R143a 0.02 R152a 70 350 2940 na 5 GWP 臭氧 消耗 ODP GWP 制冷 臭氧 剂代 (CO2 消耗 号 =1.0) ODP0.022 R290 0 0 0 R407c
0.065 R600a 0 0 0 R717 0 0 R410a
表2 目前制冷剂的替代趋势制冷用途 家用空调系统 原 制 冷 剂 制冷剂的替代物R22 R407c、R410a R123 R134a R407c R134a R404a、R407a、 R22（主要） （主要） R717 （主要） 主要） R134a(主要） (主要） R600a (主要） 主要） R152aR11 大型离心式冷水 R12、R500 机组(中央空调） 机组(中央空调） R22低温冷冻冷藏机 组和冷库 冰箱\冷柜\ 冰箱\冷柜\汽车 空调R12 R502 R22 R717 R12五、制冷剂安全性分类1.毒性（TLV-TWA） 1.毒性（TLV-TWA）:短时间高浓度或长时间低 毒性 浓度通过呼吸道、 浓度通过呼吸道、口吸入和皮肤接触有害身体 或致人死亡的能力。 或致人死亡的能力。 美国工业与环境卫生专家大会用最高允许 5.1.1 美国工业与环境卫生专家大会用最高允许 浓度（TLVs）指标作为毒性指标； 浓度（TLVs）指标作为毒性指标； 美国杜邦公司用(AEL)作为毒性指标。 (AEL)作为毒性指标 美国杜邦公司用(AEL)作为毒性指标。 上述两个指标数量非常接近， 上述两个指标数量非常接近，如果这些指标的数 值不小于1000 则认为这种制冷剂是无毒 1000， 无毒的 值不小于1000，则认为这种制冷剂是无毒的。 注意：虽然有些氟里昂制冷剂的毒性较低， 注意：虽然有些氟里昂制冷剂的毒性较低，但是 他们在高温或是火焰作用下会分解出极毒 极毒的光 他们在高温或是火焰作用下会分解出极毒的光 使用时要特别注意！ R12、R22。 气，使用时要特别注意！如：R12、R22。5.1.2 制冷剂毒性指标:制冷剂TLVs或AEL值 制冷剂毒性指标:制冷剂TLVs或AEL值 TLVs请找出有毒性的制冷剂：_________________。 请找出有毒性的制冷剂：_________________。 制冷剂 代 号 R11 R12 R22 R23 R32 R123 TLVs 制冷剂 TLVs 制冷剂 TLVs 或AEL 代 号 或AEL 代 号 或AEL ppm?hr ppm?hr ppm?hr 00
R124 R125 R134a R142b R143a R152a 500 00
R290 R500 R502 R600a R717 R718 00 05.2 燃烧性和爆炸性(LFL) 5.2 燃烧性和爆炸性(LFL)各种制冷剂的燃烧性和爆炸性差别很大。 各种制冷剂的燃烧性和爆炸性差别很大。易燃的制冷剂 在空气中的含量达到一定的范围时， 在空气中的含量达到一定的范围时，遇明火就会产生爆 因此应尽量避免使用，万一必须要使用， 炸。因此应尽量避免使用，万一必须要使用，要有防火 防爆安全措施。用燃烧最小浓度值（LFL）表示。 防爆安全措施。用燃烧最小浓度值（LFL）表示。制冷剂 代 号 R11 R12 R22 R23 R32 R123 爆炸极 限 容积%) (容积%) No No No No 1414-31 No 制冷剂 代 号 R124 R125 R134a R142b R143a R152a 爆炸极限 容积%) (容积%) No No No 6.76.7-14.9 6.06.0-na 3.93.9-16.9 制冷剂 代 号 R290 R500 R502 R600a R717 R718 爆炸极限 容积%) (容积%) 2.32.3-7.3 No No 1.81.8-8.4 1616-25 No注：No表示不燃烧，na表示未知。 No表示不燃烧，na表示未知。 表示不燃烧 表示未知5.3.1 安全分类国际标准ISO5149―93和美国标准ANSI／ASHRAE34国际标准ISO5149―93和美国标准ANSI／ASHRAE34-92 ISO5149 和美国标准ANSI 对制冷剂的安全分类作了较大的调整， 对制冷剂的安全分类作了较大的调整，将毒性和可燃性 合在一起，规定了六个安全等级。 合在一起，规定了六个安全等级。 表示低毒性； 表示高毒性。 A表示低毒性； B表示高毒性。 不可燃； 类有可燃性； 类有爆炸性。 1类：不可燃；2类有可燃性；3类有爆炸性。 可 燃 性不燃 低度 可燃性 高度 可燃性 TLVs值确定或一定 TLVs值确定或一定 TLVs值确定或一定 TLVs值确定或一定 的系数， 的系数， 的系数，制冷剂体 的系数，制冷剂体 积分数≥ 积分数&4 &4× 积分数≥4×10-4 积分数&4×10-4无火焰传播制冷剂LFL&0.1kg/m 制冷剂LFL&0.1kg/m3, 燃烧热&19000kJ/kg 燃烧热&19000kJ/kg 制冷剂LFL≤0.1kg/m 制冷剂LFL≤0.1kg/m3, 燃烧热≥ 燃烧热≥19000kJ/kgA1 A2 A3低毒性B1 B2 B3高毒性毒性5.3.2 一些制冷剂的安全分类L1组 L1组：A1 L2组 A2、B1、 L2组：A2、B1、B2 L3组 A3、 L3组：A3、B3制冷剂 安全 制冷剂 安全 制冷剂 代 号 分类 代 号 分类 代 号 R11 A1 R124 A1 R290 R12 A1 R125 A1 R500 R22 A1 R134a A1 R502 R23 A1 R142b A2 R600a R32 A2 R143a A2 R717 B1 R407c R123 A1 R410a安全 分类 A3 A1 A1 A3 B2 A1六、制冷剂性质和选择的要求安全和环保方面的要求： 6.1 安全和环保方面的要求：① 对人的生命和健康不应有危害性，即不应有毒 对人的生命和健康不应有危害性， 窒息性及刺激性作用；与食物也不应有反应。 性、窒息性及刺激性作用；与食物也不应有反应。 应符合环境要求，氧消耗潜能值（ODP） ② 应符合环境要求，氧消耗潜能值（ODP）与全球 变暖潜能值（GWP）尽可能小， 变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭 氧层的破坏及引起全球气候变暖。 氧层的破坏及引起全球气候变暖。 在工作温度范围内不燃烧 不爆炸， 燃烧， ③在工作温度范围内不燃烧，不爆炸，避免使用 易燃易爆制冷剂， 易燃易爆制冷剂，必须使用时一定要有防火防爆 安全措施。 安全措施。 原料来源广，价格低廉，制造工艺简单， ④原料来源广，价格低廉，制造工艺简单，容易 获得。 获得。6.2热力学方面的要求： 热力学方面的要求：温度要求两低一高：a.制冷剂的沸点要低 制冷剂的沸点要低， ① 温度要求两低一高：a.制冷剂的沸点要低，才能获得 较低的蒸发温度。b.凝固点要低低 凝固点要低低， 较低的蒸发温度。b.凝固点要低低，以保证较广的温度 范围内安全工作。c.临界温度要高 临界温度要高， 范围内安全工作。c.临界温度要高，在常温条件内能够 冷凝液化。 冷凝液化。 压力要求适中：a.在低温下工作 在低温下工作， ②压力要求适中：a.在低温下工作，蒸发压力最好不要低 于大气压力，以防止外部的空气或水分渗入系统内。b. 于大气压力，以防止外部的空气或水分渗入系统内。 在常温下，冷凝压力不宜过高， 在常温下，冷凝压力不宜过高，以避免多消耗压缩功和 设备笨重，降低对设备的强度要求和成本， 设备笨重，降低对设备的强度要求和成本，减少渗漏的 可能性和密封的困难。c.冷凝压力与蒸发压力比 冷凝压力与蒸发压力比(P 可能性和密封的困难。c.冷凝压力与蒸发压力比(Pk/P0) 不要太大， 及压力差（ 及压力差（Pk-P0 )不要太大，避免压缩终温过高和压缩 输气系数减低。 输气系数减低。 单位容积制冷量尽可能大, 减小制冷剂的循环量， ③单位容积制冷量尽可能大, 减小制冷剂的循环量，而缩 小压缩机的尺寸。降低能耗，提高效率。 小压缩机的尺寸。降低能耗，提高效率。 绝热指数小，可使压缩过程耗功减少，压缩终温不高。 ④绝热指数小，可使压缩过程耗功减少，压缩终温不高。6.3物理、化学方面的要求: 物理、化学方面的要求:①黏度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动 黏度和密度应小， 时的阻力损失。 时的阻力损失。 ②较高的导热系数和放热系数，以提高热变换器 较高的导热系数和放热系数， 蒸发器和冷凝器)的工作效率， (蒸发器和冷凝器)的工作效率，减小热交换器的 尺寸，提高传热效率。 尺寸，提高传热效率。 ③热化学稳定性好，在高温条件下不易分解，对 热化学稳定性好，在高温条件下不易分解， 金属无腐蚀性，对密封材料膨润作用尽可能小。 金属无腐蚀性，对密封材料膨润作用尽可能小。 制冷剂纯度要高 没有不溶性杂质、污物、 纯度要高， ④制冷剂纯度要高，没有不溶性杂质、污物、不 凝性气体，具有一定吸水性， 凝性气体，具有一定吸水性，以避免系统中残存 微量水分，导致冰堵。 微量水分，导致冰堵。 与润滑油有良好互溶性，有利于低温装置。 ⑤与润滑油有良好互溶性，有利于低温装置。对 机器缝隙的渗透能力低，且发生渗漏时易查出。 机器缝隙的渗透能力低，且发生渗漏时易查出。七、常用制冷剂? 1. ? 2. ? 3. ? 4. ? 5. ? 6. R717: 氨 （NH3） R12: 二氟二氯甲烷 (CCl2F2，) R22: 二氟一氯甲烷 (CHClF2) R134a:四氟乙烷 R134a:四氟乙烷 (CH2FCF3) R600a: R600a: 异丁烷 （C4H10） R410a: (R32/R125)氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。 氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温 度为-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃， 度为-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力 一般为1.1 1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达３０ 1.1～ ３０℃ 一般为1.1～1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达３０℃时也绝 不超过1.5MPa 氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/ 1.5MPa。 520kcal/ｍ 不超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/ｍ3。 ? 氨有很好的吸水性， 氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而 冻结，故系统内不会发生“冰堵”现象。 冻结，故系统内不会发生“冰堵”现象。氨对钢铁不起腐蚀作 但氨液中含有水分后， 铜及铜合金有腐蚀作用 有腐蚀作用， 用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金有腐蚀作用，且使蒸 发温度稍许提高。因此， 发温度稍许提高。因此，氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材 并规定氨中含水量不应超过0.2 0.2％。 料，并规定氨中含水量不应超过0.2％。 ? 氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于获得。 氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于获得。但 氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计， 是，氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含 量达到0.5％～0.6 0.5％～0.6％ 人在其中停留半个小时即可中毒， 量达到0.5％～0.6％时，人在其中停留半个小时即可中毒， 达到11％～13 时即可点燃，达到16 时遇明火就会爆炸。 11％～13％ 16％ 达到11％～13％时即可点燃，达到16％时遇明火就会爆炸。 因此，氨制冷机房必须注意通风排气， 因此，氨制冷机房必须注意通风排气，并需经常排除系统中的 空气及其它不凝性气体。 空气及其它不凝性气体。 ? 综上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、 综上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、 压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、 压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流 动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、 动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、 可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。 可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。?7.1 R717: 氨 （NH3）7.2二氟二氯甲烷(CCl R12: 二氟二氯甲烷(CCl2F2，)Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为 12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷， 为烷烃的卤代物 CF2Cl2。 CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中 温制冷剂。Ｒ12的标准蒸发温度为 29.8℃， 。Ｒ12的标准蒸发温度为－ 温制冷剂。Ｒ12的标准蒸发温度为－29.8℃，冷凝压力一般 为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准制冷量 0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃， 约为288kcal/ 288kcal/ｍ 约为288kcal/ｍ3。 12是一种无色 透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、 是一种无色、 Ｒ12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、 不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80 80％ 不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80％时 才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时， 400℃以上时 才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时，则分解 出对人体有害的光气。 出对人体有害的光气。 12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物 能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物， Ｒ12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其 吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器， 吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而 装设干燥器。同时规定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％， 中含水量不得大于0.0025％，系 装设干燥器。同时规定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％，系 统中不能用一般天然橡胶作密封垫片， 统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯 乙醇等人造橡胶。否则会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄 乙醇等人造橡胶。 .R12对一般金属不腐蚀 但能腐蚀镁及含镁超过2%的铝镁合金。 对一般金属不腐蚀， 2%的铝镁合金 漏.R12对一般金属不腐蚀，但能腐蚀镁及含镁超过2%的铝镁合金。7.3 R22: 二氟一氯甲烷 (CHClF2)? Ｒ22也是烷烃的卤代物，标准蒸发温度约为－41℃，凝固温度约 22也是烷烃的卤代物，标准蒸发温度约为－41℃， 也是烷烃的卤代物 160℃，冷凝压力同氨相似， 为－160℃，冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷量约为 454kcal/ｍ 454kcal/ｍ3。 ? Ｒ22的许多性质与Ｒ12相似，但化学稳定性不如Ｒ12，毒性也比 22的许多性质与 12相似 但化学稳定性不如Ｒ12， 的许多性质与Ｒ 相似， 12稍大 但是，Ｒ22的单位容积制冷量却比 12大的多 稍大。 ，Ｒ22的单位容积制冷量却比Ｒ 大的多， Ｒ12稍大。但是，Ｒ22的单位容积制冷量却比Ｒ12大的多，接近 于氨。当要求－40～－70℃的低温时 利用Ｒ22比 12适宜 ～－70℃的低温时， 适宜， 于氨。当要求－40～－70℃的低温时，利用Ｒ22比Ｒ12适宜，故 目前Ｒ22被广泛应用于 40～－60℃的双级压缩或空调制冷系统 被广泛应用于－ ～－60℃ 目前Ｒ22被广泛应用于－40～－60℃的双级压缩或空调制冷系统 R22仍属于不溶于水的物质 仍属于不溶于水的物质， 中。R22仍属于不溶于水的物质，系统中含水量超标则有可能引 起冰堵和“镀铜”现象。R22对有机物的膨润作用很强 对有机物的膨润作用很强。 起冰堵和“镀铜”现象。R22对有机物的膨润作用很强。系统的 密封件应采用耐氟的丁基橡胶或氯乙醇橡胶 密封件应采用耐氟的丁基橡胶或氯乙醇橡胶 。 ? R22与冷冻机油有限溶解。在系统高温侧部分(冷凝器、贮液器 R22与冷冻机油有限溶解。在系统高温侧部分(冷凝器、 与冷冻机油有限溶解 )R22与油完全溶解 在低温侧，R22与油的混合物处于溶解临 与油完全溶解； 中)R22与油完全溶解；在低温侧，R22与油的混合物处于溶解临 界温度以下时，蒸发器或低压贮液器中液体将出现分层。 界温度以下时，蒸发器或低压贮液器中液体将出现分层。上层主 要是油、下层主要是R22 所以要有专门的回油措施。 R22， 要是油、下层主要是R22，所以要有专门的回油措施。干式蒸发 器为了保证顺利回油， 上进下出”的进液方式； 器为了保证顺利回油，一般采用 “上进下出”的进液方式；管 内制冷剂要有足够的流速；特别是上升回气立管，在管径设计时， 内制冷剂要有足够的流速；特别是上升回气立管，在管径设计时， 必须考虑满足最小带油速度。另外， 必须考虑满足最小带油速度。另外，压缩机排气管上应设油分离 以便将运行中有可能从压缩机带入系统的冷冻机油减到最少。 器，以便将运行中有可能从压缩机带入系统的冷冻机油减到最少。R134a:四氟乙烷 7.4.1 R134a:四氟乙烷 (CH2FCF3)? R134a作为R12的替代制冷剂，它的许多特性与R12很 R134a作为R12的替代制冷剂，它的许多特性与R12很 作为R12的替代制冷剂 R12 相像。R134a的毒性非常低 在空气中不可燃， 的毒性非常低， 相像。R134a的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类 别为A1 是很安全的制冷剂。 A1， 别为A1，是很安全的制冷剂。 ? 单位容积标准制冷量约为299kcal/ｍ3。 单位容积标准制冷量约为299kcal/ 299kcal/ｍ ? R134a的化学稳定性很好，然而由于它的溶水性比 R134a的化学稳定性很好 的化学稳定性很好， R22高 所以对制冷系统不利，即使有少量水分存在， R22高，所以对制冷系统不利，即使有少量水分存在， 在润滑油等的作用下，将会产生酸、 在润滑油等的作用下，将会产生酸、二氧化碳或一氧 化碳，将对金属产生腐蚀作用，或产生“镀铜”作用， 化碳，将对金属产生腐蚀作用，或产生“镀铜”作用， 所以R134a对系统的干燥和清洁要求更高。R134a对钢 R134a对系统的干燥和清洁要求更高 对钢、 所以R134a对系统的干燥和清洁要求更高。R134a对钢、 铝等金属未发现有相互化学反应的现象， 铁、铜、铝等金属未发现有相互化学反应的现象，仅 对锌有轻微的作用。 对锌有轻微的作用。 ? R134a是目前国际公认的替代CFC-12的主要制冷工质 R134a是目前国际公认的替代CFC-12的主要制冷工质 是目前国际公认的替代CFC 之一，常用于汽车空调，商业和工业用制冷系统， 之一，常用于汽车空调，商业和工业用制冷系统，以 及作为发泡剂用于硬塑料保温材料生产， 及作为发泡剂用于硬塑料保温材料生产，也可以用来 配置其他混合致冷剂， R404a和R407c等 配置其他混合致冷剂，如 R404a和R407c等。7.4.2 R134a 特性: 特性:分子式 沸点（101.3kpa） 沸点（101.3kpa） 临界温度 临界压力 饱和蒸气压（25℃） 饱和蒸气压（25℃） 破坏臭氧潜能值 全球变暖潜能值 ASHRAE安全级别 ASHRAE安全级别 溶解度(水中， 溶解度(水中，25℃) 全球变暖系数值 外观 水份≤ 水份≤(m/m)ppm 纯度≥ m/m） 纯度≥（m/m）% ℃ ℃ kpa kPa ODP） （ODP） (GWP， (GWP，100 yr) % GWP） （GWP） 无色透明液体 5 99.95 CH2FCF3 -26.1 101.1 .9 0 1200 A1（无毒不可燃） A1（无毒不可燃） 0.15 0.29 无色透明液体 10 99.90R600a: 7.5.1 R600a: 异丁烷 （C4H10）? 制冷剂R600a是一种性能优异的新型碳氢制冷剂，取自 制冷剂R600a是一种性能优异的新型碳氢制冷剂， R600a是一种性能优异的新型碳氢制冷剂 天然成分，不损坏臭氧层，无温室效应，绿色环保。 天然成分，不损坏臭氧层，无温室效应，绿色环保。其 特点是蒸发潜热大，冷却能力强；流动性能好， 特点是蒸发潜热大，冷却能力强；流动性能好，输送压 力低，耗电量低，负载温度回升速度慢。 力低，耗电量低，负载温度回升速度慢。与各种压缩机 润滑油兼容。（ 。（注 R600a在制冷系统中含量不足时 在制冷系统中含量不足时， 润滑油兼容。（注：R600a在制冷系统中含量不足时， 会造成压力值过大，机器声音异常，压缩机寿命缩短） 会造成压力值过大，机器声音异常，压缩机寿命缩短） 异丁烷的含量不小于99.9% 含硫量小于1ppm 99.9%， 1ppm， 异丁烷的含量不小于99.9%，含硫量小于1ppm，水份含 量不大于5ppm 烯烃含量小于0.01% 5ppm， 0.01%。 量不大于5ppm，烯烃含量小于0.01%。 ? R600a（2-甲基丙烷），分子量为58，R600a比空气重很 R600a（ 甲基丙烷），分子量为58 R600a比空气重很 ），分子量为58， 易聚积，无色气体，微溶于水，性能稳定， 易聚积，无色气体，微溶于水，性能稳定，它最大的特 点是与空气能形成爆炸性混合物。爆炸极限为1.9 1.9～ 点是与空气能形成爆炸性混合物。爆炸极限为1.9～8.4 ％（体积比），当达到或高于此比例时 体积比），当达到或高于此比例时， ％（体积比），当达到或高于此比例时，如遇明火即刻 会引起爆炸，所以安全是最应注意的问题。 会引起爆炸，所以安全是最应注意的问题。 ? 主要用作超低温致冷剂，与F22组成的制冷系统用于主要用作超低温致冷剂， F22组成的制冷系统用于 组成的制冷系统用于80～ 120℃的超低温制冷装置 的超低温制冷装置。 80～-120℃的超低温制冷装置。也用作泡沫塑料的发泡 作为制冷剂主要替代R12 R12。 剂,作为制冷剂主要替代R12。特性: 7.5.2 R600a 特性:分子式 分子量 沸点 熔点 临界温度 临界压力 破坏臭氧潜能值 全球变暖系数值 外观 气味 纯度≥ C4H10 58.12 -11.80 -182 134.98 3.66 0 0.1 无色，不浑浊 无异臭 99.9℃ ℃ ℃ Mpa ODP GWP%? R410A：是一种新型环保制冷剂，不含氯元素，不破坏臭氧层， R410A：是一种新型环保制冷剂，不含氯元素，不破坏臭氧层， 工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（ R22空调的1.6倍左右 效率更高。 工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（暖）效率更高。 提高空调性能。R410A新冷媒由两种准共沸的混合物而成 新冷媒由两种准共沸的混合物而成， 提高空调性能。R410A新冷媒由两种准共沸的混合物而成，具 有稳定，无毒，性能优越等特点。 有稳定，无毒，性能优越等特点。另外采用新冷媒的空调在性 能方面也有一定的提高。R410A是目前为止国际公认的用来替 能方面也有一定的提高。R410A是目前为止国际公认的用来替 R22最合适的的冷媒 并在欧美、日本等国家得到普及。 最合适的的冷媒， 代R22最合适的的冷媒，并在欧美、日本等国家得到普及。 ? R410A，是一种混合制冷剂，它是由R32和R125组成的混合物。 R410A，是一种混合制冷剂，它是由R32 R125组成的混合物 R32和 组成的混合物。 R410A外观无色 不浑浊，易挥发，沸点-51.6℃， 外观无色， R410A外观无色，不浑浊，易挥发，沸点-51.6℃，凝固点 155℃；临界温度72.5℃ 临界压力4.95Mpa 72.5℃， 4.95Mpa。 主要特点有： -155℃；临界温度72.5℃，临界压力4.95Mpa。其主要特点有： ? （1） 不破坏臭氧层。其分子式中不含氯元素，故其臭氧层破 不破坏臭氧层。其分子式中不含氯元素， 坏潜能值（ODP） 全球变暖潜能值（GWP）小于0.2 0.2。 坏潜能值（ODP）为0。全球变暖潜能值（GWP）小于0.2。 ? （2） 毒性极低。容许浓度和R22同样，都是1000ppm。 毒性极低。容许浓度和R22同样，都是1000ppm R22同样 1000ppm。 ? （3） 不可燃。空气中的可燃极性为0。 不可燃。空气中的可燃极性为0 ? （4） 化学和热稳定性高 ? （5） 水分溶解性与R22几乎相同。 水分溶解性与R22几乎相同。 R22几乎相同 ? （6） 是混合制冷剂，由两种制冷剂组成 是混合制冷剂， ? （7） 不与矿物油相溶,与酯润滑油、醚润滑油相溶。 不与矿物油相溶,与酯润滑油、醚润滑油相溶。7.6.1 R410a: (R32/R125)R410特性与应用 7.6.2 R410特性与应用R22相比 R410A的制冷量显著提高 相比， 的制冷量显著提高， 与R22相比，R410A的制冷量显著提高，其制冷量是 R22的1.45倍 R22的1.45倍。因此为设计更小更紧凑的空调设备提供 了可能。并且由于R410A具有近共沸的物性， R410A具有近共沸的物性 了可能。并且由于R410A具有近共沸的物性，在整个运 行范围内，制冷剂温度滑移小于0.2℃ R410A在制冷空 0.2℃， 行范围内，制冷剂温度滑移小于0.2℃，R410A在制冷空 调系统中不会发生显著的分离， 调系统中不会发生显著的分离，即不会由于泄漏而改变 制冷剂的成分，因此在售后维修再补充过程中， 制冷剂的成分，因此在售后维修再补充过程中，无需排 放掉系统中剩余的制冷剂。R410A是目前世界公认的家 放掉系统中剩余的制冷剂。R410A是目前世界公认的家 用空调R22制冷剂的中长期替代品。其需用多元醇酯POE R22制冷剂的中长期替代品 用空调R22制冷剂的中长期替代品。其需用多元醇酯POE 冷冻机油。 冷冻机油。 R410A主要应用于家用空调、 R410A主要应用于家用空调、变频空调和中小型中央 主要应用于家用空调 空调中。因为与HCFC HCFC- 相比， 空调中。因为与HCFC-22 相比，R410A 的压力要高得多 所以HCFC 22压缩机不可使用 HCFC制冷剂。 ，所以HCFC-22压缩机不可使用 R410A 制冷剂。R410a中国市场 7.6.3 R410a中国市场? 在中国，制冷剂替代过程的发展是比较缓慢的， 在中国，制冷剂替代过程的发展是比较缓慢的，这主 要由于国内市场主要被R22 R22所垄断和制造商没有必须进 要由于国内市场主要被R22所垄断和制造商没有必须进 行制冷剂替代的压力。中国开始关注R410A R410A主要是出于 行制冷剂替代的压力。中国开始关注R410A主要是出于 空调制造商开拓海外市场的需要。 空调制造商开拓海外市场的需要。大多数出口产品到欧 洲的中国制造商发现开发R410A R410A空调系统是他们的唯一 洲的中国制造商发现开发R410A空调系统是他们的唯一 选择。虽然目前的国内市场R410A的占有率非常低， R410A的占有率非常低 选择。虽然目前的国内市场R410A的占有率非常低，但 能源标准的制定会使R410A得到广泛的使用。 R410A得到广泛的使用 能源标准的制定会使R410A得到广泛的使用。中国正在 实行能效标签制度， 实行能效标签制度，单元式空调和家用空调机上都必须 贴上能效标签。随着能效标签制度的日趋成熟， 贴上能效标签。随着能效标签制度的日趋成熟，制造商 为了销售高效能的机器只有改善系统的能效比。 为了销售高效能的机器只有改善系统的能效比。R410A 的压缩机本身并不能大幅提高系统效率， 的压缩机本身并不能大幅提高系统效率，效率得以提高 主要是由于系统的低冷凝温度（ 主要是由于系统的低冷凝温度（也就是较大的换热面 积）。八、使用制冷剂的注意事项制冷剂属于化学制品，在常温下呈压缩气体状态或液态， 制冷剂属于化学制品，在常温下呈压缩气体状态或液态，盛放在 耐压容器中，在保管和使用中要注意安全，应注意以下几点。 耐压容器中，在保管和使用中要注意安全，应注意以下几点。 所用的容器(钢瓶)必须经过耐压试验， ① 所用的容器(钢瓶)必须经过耐压试验，并进行干燥及真空处 用低压钢瓶，水压试验压力为6MPa 6MPa； 理。R12、R22、 R502用低压钢瓶，水压试验压力为6MPa；R13用 高压钢瓶，水压试验压力为20MPa 20MPa。 高压钢瓶，水压试验压力为20MPa。 钢瓶应存放在阴凉处，避免阳光直晒，防止靠近高温。 ② 钢瓶应存放在阴凉处，避免阳光直晒，防止靠近高温。在搬 运中禁止敲击，以防爆炸，应轻拿轻放。 运中禁止敲击，以防爆炸，应轻拿轻放。 充加制冷剂时，应远离火源。容积一般为60%左右为宜。 60%左右为宜 ③ 充加制冷剂时，应远离火源。容积一般为60%左右为宜。不得 随意向室内排放，尤其室内有明火时， 随意向室内排放，尤其室内有明火时，氯氟烃遇火会产生光气 而使人中毒，可用60℃水或热布贴敷，严禁明火加热。 60℃水或热布贴敷 而使人中毒，可用60℃水或热布贴敷，严禁明火加热。 要采取劳动保护措施，如戴手套、眼镜，以防冻伤。 ④ 要采取劳动保护措施，如戴手套、眼镜，以防冻伤。 瓶外应有明显的品名、数量、质量卡片，以防弄错。 ⑤ 瓶外应有明显的品名、数量、质量卡片，以防弄错。 钢瓶阀门绝对不应有慢性泄漏，应定期对阀门进行泄漏试验。 ⑥ 钢瓶阀门绝对不应有慢性泄漏，应定期对阀门进行泄漏试验。 室内应保证空气流通，装有通风设备。一旦发生制冷剂泄漏， ⑦ 室内应保证空气流通，装有通风设备。一旦发生制冷剂泄漏， 应立即通风排除。 应立即通风排除。九、压焓图读取制冷剂蒸发与冷凝参数18.5Bar = 48℃ 节 流 过 程 5.8Bar = 5℃冷凝过程蒸发过程9.2 制冷剂三个区及制冷循环过程压力液 体 区压 力 减 小 的 过 程气体向液体转化（液化过程） 气体向液体转化（液化过程）节 流 过 程 压 缩 过 程液体向气体转化(气化过程） 液体向气体转化(气化过程）压 力 增 大 过 程汽液 混合区气体区焓R12蒸发压力与冷凝压力 9.3 压焓图读R12 R1212Bar = 50℃ 9.6Bar = 40℃ 3.6Bar = 5℃1.3Bar = -24℃R600a蒸发压力与冷凝压力 9.4 压焓图读R600a R600a6.9Bar = 50℃0.6Bar = -24℃
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