冰箱冷柜制冷剂小知识.docx

冰箱冷柜制冷剂小知识.docx

《冰箱冷柜制冷剂小知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冰箱冷柜制冷剂小知识.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

冰箱冷柜制冷剂小知识

制冷行业小知识

制 冷 剂

目  录

一、制冷剂简介  1

二、制冷剂历史  2

三、制冷剂命名规则  5

1、无机化合物类制冷剂  5

2、氟里昂制冷剂  5

3、饱和碳氢化合物  5

4、环状化合物  6

5、共沸制冷剂  6

6、非共沸制冷剂  6

四、制冷剂选择要素  8

1、环保的要求  8

2、制冷温度的要求  8

3、制冷剂的性质  8

4、压缩机的类型  9

5、经济性  9

五、常用制冷剂  10

1、氨  10

2、R-12  11

3、R-22  12

4、R-123  12

5、R-124  12

6、R-141b  12

7、R-142b  13

8、R-290  13

9、R-134a  13

10、R-402A  15

11、R-404A  15

12、R-407C  15

13、R-408A  15

14、R-409A  16

15、R-410A  16

16、R-412b  16

17、C02  16

六、R407C、R410A、R22比较  18

七、雪种淘汰时间表  21

一、制冷剂简介

制冷剂（refrigerant）又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。

它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。

它在低温下吸取被冷却物体的热量，然后在较高温度下转移给冷却水或空气。

制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。

在蒸气压缩式制冷机中，使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂，如氟利昂（饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物），共沸混合工质（由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳氢化合物（丙烷、乙烯等）、氨等。

在气体压缩式制冷机中，使用气体制冷剂，如空气、氢气、氦气等，这些气体在制冷循环中始终为气态。

在吸收式制冷机中，使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质，如氨和水、溴化锂（分子式：

LiBr。

白色立方晶系结晶或粒状粉末，极易溶于水）和水等。

蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。

制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。

1960年以后，人们对非共沸混合工质的应用进行了大量的试验研究，并已将其用于天然气的液化和分离等方面。

应用非共沸混合工质单级压缩可得到很低的蒸发温度，且可增加制冷量，减少功耗。

它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。

二、制冷剂历史

下表列出早期用过的制冷剂

年份

雪种

化学式

19世纪30年代

橡胶馏化物

二乙醚（乙基醚）

CH3-CH2-O-CH2-CH3

19世纪40年代

甲基乙醚（R-E170）

CH3-O-CH3

1850

水/硫酸

H2O/H2SO4

1856

酒精

CH3-CH2-OH

1859

氨/水

NH3/H2O

1866

粗汽油

二氧化碳（R744）

CO2

19世纪60年代

氨（R717）

NH3

甲基胺（R630）

CH3（NH2）

乙基胺（R631）

CH3-CH2（NH2

1870

甲基酸盐（R611）

HCOOCH3

1875

二氧化硫R764）

SO2

1878

甲基氯化物，氯甲烷（R40）

CH3CI

19世纪70年代

氯乙烷（R160）

CH3-CH2CI

1891

硫酸与碳氢化合物

H2SO4,C4H10,C5H12,（CH3）2CH-CH3

20世纪

溴乙烷（R160B1）

CH3-CH2Br

1912

四氯化碳

CCI4

水蒸气（R718）

H2O

20世纪20年代

异丁烷（R600a）

（CH3）2CH-CH3

丙烷（R290）

CH3-CH2-CH3

1922

二氯乙烷异构体（R1130）

CHCI=CHCI

1923

汽油

HCs

1925

三氯乙烷（R1120）

CHCI=CCI2

1926

二氯甲烷（R30）

CH2CI2

早期的制冷剂，几乎多数是可燃的或有毒的，或两者兼而有之，而且有些还有很强的腐蚀和不稳定性，或有些压力过高，经常发生事故。

1926年，托马斯.米奇尼（ThomasMidgely）开发了首台CFC（氯氟碳）机器，使用R-12.CFC族（氯氟碳）不可燃、无毒（和二氧化硫相比时）并且能效高。

该机器于1931年开始商业生产并很快进入家用。

威利斯.开利（WillisCarrier）开发了第一台商用离心式制冷机，开创了制冷和空调的纪元。

20世纪30年代，一系列卤代烃制冷剂相继出现，杜邦公司将其命名为氟利昂（Freon）。

这些物质性能优良、无毒、不燃，能适应不同的温度区域，显著地改善了制冷机的性能。

几种制冷剂在空调中变得很普遍，包括CFC-11.CFC-12.CFC-113.CFC-114和HCFC-22.20世纪50年代，开始使用共沸制冷剂。

1930年代出现了氯氟烃CFCs与含氢氯氟烃HCFCs制冷剂。

1930年梅杰雷和他的助手在亚特兰大的美国化学会年会上终于选出氯氟烃12（CFC12,R12,CF2CI2），并于1931年商业化，1932年氯氟烃11（CFC11,R11,CFCI3）也被商业化，随后一系列CFCs和HCFCs陆续得到了开发，最终在美国杜邦公司得到了大量生产并成为20世纪主要的雪种。

下表列出第二阶段雪种开发时间：

年份

雪种

1931

R12

1932

R11

1933

R114

1934

R113

1936

R22

1945

R13

1955

R14

1961

R502

60年代开始使用非共沸制冷剂。

空调工业从幼小成长为几十亿美元的产业，使用的都是以上几种制冷剂。

到1963年,这些制冷剂占到整个有机氟工业产量的98%。

到1970年代中期，对臭氧层变薄的关注浮出水面，CFC族物质可能要承担部分责任。

这导致了1987年蒙特利尔议定书的通过，议定书要求淘汰CFC和HCFC族。

新的解决方案是开发HFC族，来担当制冷剂的主要角色。

HCFC族作为过渡方案继续使用并将逐渐淘汰。

在1990年代，全球变暖对地球生命构成了新的威胁。

虽然全球变暖的因素很多，但因为空调和制冷耗能巨大（美国建筑物耗能约占总能耗的1/3），且许多制冷剂本身就是温室气体，制冷剂又被列入了讨论范围。

虽然ASHRAE标准34把许多物质分类为制冷剂，但只有少部分用于商业空调。

三、制冷剂命名规则

制冷剂的代号最早是针对氟里昂而规定的，发文时世界上通用的是美国供暖制冷工程协会于1967年制定的标准（ASHRAEStandard34-67）中的规定。

这一标准的编号方法是将制冷剂的代号同它的种属和化学构成联系起来，只要知道它的化学分子式，就可以写出它的代号。

代号是由字母“R”和其后边的数字组成的。

R代表制冷剂（制冷介质）“Refrigerant”,以前F代表氟里昂“Freon”，发文时都用国际公认的R命名制冷剂。

1、无机化合物类制冷剂

如氨命名为：

R717（分子式NH3）

“7”代表无机化合物类，17为其分子量的整数部分。

2、氟里昂制冷剂

氟里昂是饱和碳氢化合物（烷族）的卤族元素的衍生物的总称。

饱和碳氢化合物的分子式是：

CmH2m+2，当H2m+2被氟、氯或溴等部分或全部取代后，所得的衍生物就是CmHnFxClyBrz，这就是氟里昂的分子通式，且n+x+y+z=2m+2。

对于甲烷系，因为m=1，所以n+x+y+z=4

对于乙烷系，因为m=2，所以n+x+y+z=6

氟里昂的代号是由R（m-1）（n+1）（x）B（z）组成的。

如果z=0，则B可以省略，例如：

二氟一氯甲烷，分子式为CHF2Cl，m-1=0,n+1=2,x=2,z=0，因而代号为R22。

二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2，m-1=0,n+1=1,x=2,z=0，因而代号为R12。

3、饱和碳氢化合物

代号的编号规则与氟里昂相同，

如：

甲烷为R50  乙烷为R170  丙烷为R290

但丁烷不按上述规则书写，而写成为R600。

另外，如果属于同素异构物，在代号后边加字母“a”或在个位数上加一个数字，如：

异二氟乙烷为R152a，异丁烷为R601等。

4、环状化合物

环状有机化合物是在R后边加上一个字母“C”，然后按氟里昂的编号规则书写，

如：

六氟二氯环丁烷写作RC316  八氟环丁烷写作RC318等。

（5）非饱和碳氢化合物及它们的卤族元素衍生物

这一类制冷剂在R后边先写一个“1”，然后按氟里昂的编号规则书写。

如：

乙烯为R1150  丙烯为R1270  二氟二氯乙烯为R1112a等。

5、共沸制冷剂

由两种或两种以上互溶的单一制冷剂在常温下按一定比例混合而成，它的性质与单一制冷剂的性质一样，在恒定的压力下具有恒定的蒸发温度，且气相和液相的组份液相同。

共沸制冷剂在标准中规定在R后边的第一个数字为“5”，其后边的两位数字按实用的先后次序编号。

如:

R500、R501、R502……R507

6、非共沸制冷剂

由两种或两种以上相互不形成共沸溶液的单一制冷剂混合而成的溶液，溶液被加热时，在一定的蒸发压力下，较易挥发的组份蒸发的比例大，难挥发的组份蒸发的比例小，因之，气、液两相的组成不相同，且制冷剂在蒸发过程中温度是变化的，在冷凝过程中也有类似的特性。

在制冷剂编号标准中对非共沸制冷剂还未加以编号，只是留出R后边的400号的编号顺序，供增补编号使用。

如:

R400、R401、R402、…R411

按蒙特利尔议定命名：

区分氟利昂对大气臭氧层的破坏程度。

CFC（氯氟化碳）:

不含氢，公害物，严重破坏臭氧层,属禁用物质。

如:

CF2Cl2——R12———CFC12

CFCl3——R11———CFC11

HCFC（氢氯氟化碳）:

含氢，低公害物质属于过渡性物质

如:

CHF2Cl——R22———HCFC22

HFC（氢氟化碳）:

不含氯，无公害作为替代物，待研究开发

如:

C2H2F4——R134a——HFC134a