常用制冷剂的性质-暖通空调技57课件讲解

暖通空调技术常用制冷剂的性质主讲人：王佳慧01无机化合物CONTENTS02卤代烃03混合制冷工质04烃类主讲人：王佳慧PARTONE01无机化合物主讲人：王佳慧01无机化合物-氨（R717）氨（R717）氨是应用较广的中温制冷工质。正常沸点为-33.3℃，凝固点为-77.9℃。具有较好的热力学性质和热物理性质。在常温和普通低温范围内：压力适中单位容积制冷量大黏性小流动阻力小传热性能好主讲人：王佳慧01无机化合物-氨（R717）氨对人体有较大的毒性，也有一定的可燃性，安全分类为B2。01氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味，刺激人的眼睛及呼吸器官。02氨液飞溅到皮肤上时，会引起肿胀，甚至冻伤。03当氨蒸气在空气中的浓度达到3.75×10-4~4.50×10-4时，人在其中停留30min，即可中毒。主讲人：王佳慧01氦可以引起燃烧和爆炸。当空气中氨的体积分数达到3.75×10-4~4.50×10-4时，可引起爆炸。空气中氨的体积分数达到11%~14%时，即可点燃（燃烧时呈黄色火焰）。车间内的工作区里，氨蒸气的体积分数不得超过1.83×10-4。若系统中氨所分离的游离氢积累到一定程度，遇空气会引起强烈爆炸。主讲人：王佳慧无机化合物-氨（R717）01氨能以任意比例与水相互溶解，组成氨水溶液，在低温时水也不会从溶液中析出而冻结成冰，所以氨系统里不必设置干燥器。

但氨系统有水分时，会加剧对金属的腐蚀，同时使制冷量减小，所以一般限制氨中的含水量不得超过0.2%。主讲人：王佳慧无机化合物-氨（R717）01

氨在矿物润滑油中的溶解度很小，因此氨制冷工质管道及换热器的传热表面上会积有油膜，影响传热效果。

氨液的密度比矿物润滑油小，在贮液筒和蒸发器中，油会沉积在下部，需要定期放出。主讲人：王佳慧无机化合物-氨（R717）01氨对钢铁不起腐蚀作用，但当含有水分时，将会腐蚀锌、铜、青铜及其他铜合金。只有磷青铜不被腐蚀。

因此，在氨制冷机中，不用铜和铜合金（磷青铜除外）材料，只有那些连杆衬套、密封环等零部件，才允许使用高锡磷青铜。主讲人：王佳慧无机化合物-氨（R717）01主讲人：王佳慧无机化合物-氨（R717）蒸发温度在-65℃以上的大型或中型单级、双级活塞式及螺杆式制冷机大容量离心式制冷机01水（R718)水属于无机物类制冷剂，是所有制冷剂中来源最为广泛、最为安全而便宜的工质。水的标准蒸发温度为100℃，冰点为0℃。水无毒、无味、不燃、不爆，但水蒸汽体积大，蒸发压力低，使系统处于高真空状态。主讲人：王佳慧无机化合物-水（R718)35℃时，比体积为25m3/kg，压力为5650Pa。5℃时，比体积为173m3/kg，压力为873Pa。01水（R718)水属于无机物类制冷剂，是所有制冷剂中来源最为广泛、最为安全而便宜的工质。水的标准蒸发温度为100℃，冰点为0℃。水无毒、无味、不燃、不爆，但水蒸汽体积大，蒸发压力低，使系统处于高真空状态。空调用的吸收式和蒸气喷射式制冷机主讲人：王佳慧无机化合物-水（R718)PARTTWO02卤代烃主讲人：王佳慧02卤代烃

卤代烃也称氟利昂，是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。

氟利昂是应用较广的一类制冷剂，目前主要用于中、小型活塞式及螺杆式制冷压缩机、空调用离心式制冷压缩机、低温制冷装置及其有特殊要求的制冷装置中。主讲人：王佳慧02卤代烃无毒或低毒，无刺激性气味。不燃烧、不爆炸。热稳定性好，凝固点低。对金属的润滑性好。

卤代烃也称氟利昂，是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。主讲人：王佳慧02卤代烃-R134aR134a又称四氟乙烷（CH2FCF3)。它是作为R12的替代制冷工质而提出的，其许多特性与R12很接近。

近年来，R134a也被用于离心式制冷机中，作为R11的替代制冷工质。主讲人：王佳慧02R134a的临界压力比R12略低，为4067kPa。温度及液体密度均比R12略小。标准沸点略高于R12，为-26.16℃。液体、气体的比热容均比R12大。二者的饱和蒸气压在低温时R134a略低，大约在17℃时相等，高温时R134a略高。因此，一般情况下，R134a的压力比要略高于R12，但它的排气温度比R12低，对压缩机工作更有利。二者的黏性相差不大。主讲人：王佳慧卤代烃-R134a02R134a的毒性低，在空气中不可燃，安全类别与R12一样为A1级，很安全。与R12相比，R134a具有优良的迁移性质，其液体及气体的热导率显著高于R12。研究表明，R134a的传热系数在蒸发器中比R12要高35%~40%，在冷凝器中要高25%~35%。卤代烃-R134a主讲人：王佳慧02R134a与矿物润滑油不相溶。温度较高能完全溶解于多元烷基醇类和多元醇酯类合成润滑油。温度较低只能溶解于多元醇酯类合成润滑油。卤代烃-R134a主讲人：王佳慧02即使少量水分存在，在润滑油等的一起作用下，将会产生酸、CO或CO2，将对金属产生腐蚀作用，或产生“镀铜”现象。R134a对系统的干燥和清洁性要求更高。不能用与R12相同的干燥剂，必须用与R134a相容的干燥剂，如XH-7或XH-9型分子筛。卤代烃-R134a主讲人：王佳慧R134a的化学稳定性很好，但溶水性比R12强得多，对制冷系统很不利。

R134a对钢、铁、铜、铝等金属均未发现有相互化学反应的现象，仅对锌有轻微作用。

除了对聚苯乙烯稍有影响外，对塑料无显著影响。与塑料相比，合成橡胶受R134a的影响略大，特别是氟橡胶。主讲人：王佳慧02卤代烃-R134a02与其他HFC类制冷工质一样，R134a分子中不存在氯原子，不能用传统电子检漏仪检漏，应该用专门适合于R134a的检漏仪检漏。卤代烃-R134a主讲人：王佳慧02卤代烃-R22R22又称二氟一氯甲烷（CHF2Cl)，属于HCFC类制冷工质。

根据蒙特利尔议定书规定在发达国家已停止使用和生产，在发展中国家还可以生产，但其生产和使用截至期限是2030年，目前仍是较常用的中温制冷工质。主讲人：王佳慧02卤代烃-R22在相同的蒸发温度和冷凝温度下，R22比R12的压力要高65％左右。R22的沸点为-40.8℃，凝固点为-160℃。在常温下的冷凝压力和单位容积制冷量与氨差不多，比R12要大。其压缩终温介于氨和R12之间，能制取的最低蒸发温度为-80℃。主讲人：王佳慧02卤代烃-R22R22无色、无味、不燃烧、不爆炸、毒性比R12略大，但仍然是安全的制冷工质，安全级别为A1。

它的传热性能与R12差不多，流动性比R12好。溶水性比R12稍大，但仍然属于不溶于水的物质。R22的含水量应限制在0.01％以内，同时系统内应装设干燥器。主讲人：王佳慧02卤代烃-R22R22化学性质不如R12稳定，它对有机物的膨润作用更强，密封材料可采用氯乙醇橡胶。R22对金属与非金属的作用与R12相似，其泄漏特性也与R12相似。主讲人：王佳慧02卤代烃-R22主讲人：王佳慧R22能部分地与矿物润滑油相互溶解，其溶解度随着矿物润滑油的种类及温度而变。矿物润滑油在R22制冷系统各部分中产生不同的影响。02卤代烃-R22主讲人：王佳慧冷凝器矿物润滑油将溶解于R22液体中，不易在传热表面形成油膜而影响传热。贮液器R22液体与油形成基本上是均匀的溶液而不会出现分层现象，因而不可能从贮液器中将油分离出来。02卤代烃-R22满液式蒸发器随着R22的不断蒸发，矿物润滑油在其中越积越多，使蒸发温度提高，传热系数降低。在氟利昂制冷机中，一般采用蛇管式蒸发器（或管内蒸发的壳管式蒸发器），液体从上面供入，蒸气从下边引出，使矿物润滑油与R22蒸气一同返回压缩机中。主讲人：王佳慧02卤代烃-R22机器停用曲轴箱内压力升高，油中的R22溶解量增多。压缩机启动曲轴箱内的压力降低到蒸发压力，油中的R22会大量蒸发，使油起泡，这将影响油泵工作。所以较大容量的R22制冷机，在启动前需先对曲轴箱内的油加热，使R22蒸发。主讲人：王佳慧02卤代烃-R123R123又称三氟一氯乙烷（CHCl2CF3)，属于HCFC类制冷工质，也将要被限制和禁止使用。R123是作为R11的替代制冷工质而提出的。主讲人：王佳慧02卤代烃-R123R123的沸点为27.87℃，凝固点为-107.15℃。安全级别为B1级，比R11(A1级）要差。在相同工况下，R123的压力比略高于R11，单位容积制冷量比R11略低。在理化热工物质方面，R123的汽化潜热较小，液体热容较大，热导率较小黏度略大，故在蒸发器和冷凝器中的传热系数有所下降，其排冷溶度比R11低。由于R123不仅属于HCFC类物质，而且它具有轻微毒性，很多厂商已不再采用R123，而是采用R134a作为替代R11的最终途径。主讲人：王佳慧PARTTHREE03混合制冷工质主讲人：王佳慧03混合制冷工质混合制冷工质是由两种或两种以上的纯制冷工质以一定的比例混合而成的。

按照它混合后的溶液是否具有共沸的性质，分为共沸制冷工质和非共沸制冷工质两类。主讲人：王佳慧03共沸制冷工质R507它是一种新的制冷工质，是作为R502的替代物提出来的。ODP值为0，沸点为-46.7℃，与R502的沸点非常接近。主讲人：王佳慧03共沸制冷工质R507制冷系数比R502略低。容积制冷量比R502略高。压缩机排气温度比R502略低。冷凝压力比R502略高。压力比略高于R502。相同工况下：主讲人：王佳慧03共沸制冷工质R507不溶于矿物油，但能溶于聚酯类润滑油。因此，凡是用R502的场合，都可用R507来替代。主讲人：王佳慧03非共沸混合制冷工质R401A和R401BODP值较小易于获得价格较低能溶于聚醇类和聚酯类润滑油其他性能与R12较接近由于其ODP值不为零，随着纯质替代制冷工质R134a和R600a生产技术的不断成熟和价格的不断降低，这两种非共沸混合制冷工质也逐渐被纯质制冷工质所代替。主讲人：王佳慧03非共沸混合制冷工质R407C是一种三元非共沸混合制冷工质，是作为R22的替代物而提出的。在标准大气压下，其泡点温度为-43.4℃，露点温度为-36.1℃，与R22的沸点较接近。R407C也不能与矿物润滑油互溶，但能溶解于聚酯类合成润滑油。主讲人：王佳慧03非共沸混合制冷工质R407C容积制冷量以及制冷系数比R22略低（约5%)。因此，将空调系统R22的换成R407C，只要将润滑油和制冷工质改换就可以了，不需要更换制冷压缩机。空调工况（t0≈7℃）制冷系数比R22低得不多，但它的容积制冷量比R22要低得多（约20%)。低温工况（t0<-30℃）由于R407C的泡露点温差较大，在使用时最好将热交换器作成逆流形式。主讲人：王佳慧03非共沸混合制冷工质R410A是一种二元混合制冷工质，其泡露点温差仅0.2℃，可称之为近共沸混合制冷工质。R407C不能与矿物润滑油互溶，但能溶解于聚酯类合成润滑油，它也是作为R22的替代物提出来的。在一定的温度下，它的饱和蒸气压比R22和R407C均要高一些，但它的其他性能比R407C要优越。主讲人：王佳慧03非共沸混合制冷工质在低温工况，使用R410A的制冷系统具有更小的体积，更高的能量利用率。

但不能直接用来替换R22的制冷系统，使用R410A时，要用专门的制冷压缩机，而不能用R22的制冷压缩机。与R407C相比与R22相比容积制冷量在低温工况时比R22还要高约60%，制冷系数也比R22高约5%。在空调工况时，容积制冷量和制冷系