常用的制冷剂、载冷剂介绍!以及各自的特性
常用的制冷剂有:
一、无机化合物:如①氨(R717):氨有良好的热力性能,其标准蒸发温度—33.3℃氨具有强烈刺激作用,并且具有比较大的毒性,对人体有一定的危害,氨可以燃烧和爆炸,但是氨的单位容积制冷量较大,蒸发压力和冷凝压力适中,氨还对钢铁不腐蚀,但含水时会对铜及铜合金(磷青铜除外)有腐蚀作用,因此,一般使用中含水量<0.2%,采用无逢钢管,氨还价廉易得;②水(R718):水作为制冷剂{zd0}的优点是xx、无臭、不燃不爆、汽化潜热大而且极易获得,但水的蒸汽比容很大,因此它的单位容积制冷量很小,水作为制冷剂只能制取0℃以上的冷冻水;
二、甲烷和乙烷的卤素衍生物,这些物质xx、难燃,绝热系数小,故排气温度低,分子量大,但其价格昂贵,泄漏不易被发现,比重大,工质循环量大,故流动阻力损失大,耗功增加,对xx橡胶有腐蚀作用。氟里昂遇到明火或高温会分解出有毒有害气体,因此在氟里昂车间禁止明火和高温。如①氟里昂12(R12):R12是早期中小型空调和冰箱中使用较普遍的制冷剂,R12在大气压下的沸点为—29.8℃,凝固点为—158℃。R12易溶于润滑油,为确保压缩机的润滑油应使用粘度较高的冷冻机油。R12中水的溶解度很小,且无色、无臭、对人体危害极小,其分子中不含氢原子,因而也不燃不爆,但其在大气中的寿命长,对臭氧层有破坏作用。属于中温制冷剂。②氟里昂22(R22):R22的热力学性能与氨很相近,其沸点是—40.8℃,凝固点是—160℃,但是R22不燃不爆,在大气中的寿命约20年。R22对绝缘材料的腐蚀性较R12为大,毒性也比R12稍大。R22的化学性能不如R12稳定,分子极性也比R12大,故对有机物的膨润作用强。③氟里昂11(R11) R11在大气压力下蒸发温度为23.7℃,凝固点—111℃。由于分子量大,冷凝压力很低,所以主要用于空调用离心式制冷压缩机中。因为它含有三个氯原子,毒性较R12大。R11的其它理化性质与R22相近。R11是全卤化甲烷衍生物,在大气中寿命约47~80年。属于高温制冷剂。④氟里昂114(R114):R114在大气压力下蒸发温度为3.55℃。冷凝压力很低,冷凝温度达60℃时其饱和压力只有0.596MPa。所以适用于高温环境中,如冶金厂的吊车用空调机组。它的毒性及水在其中的溶解度与R12相近,与润滑油的溶解度和R22相似。R114是全卤化乙烷衍生物,在大气中的寿命长达210~320年。⑥氟里昂134a(R134a) C2H2F4(四氯乙烷):R134a的分子量102.3,在大气压力下的沸点是—26.25℃,凝固点—101℃,临界温度101.5℃,临界压力4.06MPa。R134a的热力性质与R12非常接近,对绝缘材料的腐蚀程度比R12还稳定,毒性级别与R12相同。但R134a难溶于油,因此采用R134a的制冷系统还需配用新型的润滑油。目前R134a已取代R12作为汽车空调中的制冷剂。R134a在大气中的寿命约8~11年。⑦氟里昂123(R123) CHCl2CF3(三氟二氯乙烷):R123的分子量152.93,大气下压力沸点为27.61℃,凝固点—107℃,临界温度183.79℃,临界压力3.676MPa。R123的热力性质与R11很相似,但对金属的腐蚀性比R11大,毒性级别与尚待确定。R123在大气中的寿命约1~4年。⑧R13 CF3Cl R14 CF4:着两种物质都属于低温制冷剂,它们的沸点分别是—81.5℃和—128℃,性能稳定,微溶于水,不溶于油。
三、混合制冷剂:如①氟里昂502(R502):R502是由质量百分比为48.8%的R22和51.2%的R115组成,属共沸制冷剂。与R22相比,压力稍高,在较低温度下制冷能力约大13%。在相同的蒸发温度和冷凝温度条件下压缩比较小,压缩后的排气温度较低。采用单级蒸汽压缩式制冷时,蒸发温度可低达—55℃。
常用的载冷剂:
1.水:水可用作工作温度高于0℃的载冷剂。水的比热大,对流传热性能好,价格低廉。
2.盐水,一般由氯化钙(CaCl2)或氯化钠(NaCl)配制而成的水溶液:其可用于工作温度低于0℃的载冷剂,盐水浓度越大,其密度也越大,流动阻力也增大;同时,浓度增大,其比热减小,输送一定冷量所需盐水溶液的流量将增加,造成泵消耗的功率增大。因此,配制盐水溶液时,只要使其浓度所对应的凝固温度不低于系统可能出现的{zd1}温度即可,一般使凝固温度比制冷剂的蒸发温度低5~8℃。盐水溶液对金属还具有腐蚀性,尤其是略带酸性并与空气相接触的盐水溶液,其腐蚀性更强。为了降低盐水对金属的腐蚀作用,可在盐水溶液中加入一定量的防腐剂;
3.有机载冷剂,主要有乙二醇、丙二醇的水溶液。它们都是无色、无味、非电解性溶液。冰点都在0℃以下,对金属管道、容器无腐蚀作用。丙二醇是xx的,可以与食品直接接触而不致污染。乙二醇略带毒性,但无危害,价格和粘度较丙二醇低。