1、第一章 制冷基本原理1-4 制冷劑與壓焓圖用翅餒稽播艾株慷奔授谷擺堤孕奮哉晝甄賣(mài)卞煥淪枕恰孫憎把猶咎扭穗仙制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖一、制冷劑的作用：制冷劑是制冷系統(tǒng)完成制冷循環(huán)所必需的工作介質(zhì)。制冷劑在制冷系統(tǒng)中不斷的與外界發(fā)生熱交換。制冷劑借助壓縮機(jī)的做功，將被冷卻對(duì)象的熱量連續(xù)不斷傳遞給外界環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)制冷。制冷劑在蒸發(fā)器中是低壓低溫下汽化，在冷凝器中是高壓常溫下凝結(jié)，因此只有在工作溫度范圍內(nèi)能氣化和凝結(jié)的物質(zhì)才能作為制冷劑。多數(shù)制冷劑在大氣壓力和環(huán)境溫度下是氣態(tài)。制冷劑在制冷系統(tǒng)中狀態(tài)只發(fā)生物理變化，沒(méi)有化學(xué)變化。如果系統(tǒng)不泄漏，制冷可以長(zhǎng)期循環(huán)使用。凳蕩衍葦郭減智絲遇新威鋪彝傀浸

2、斃牛攣拭頂查失俘涅系峨稚汰俞僥歸細(xì)制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖二、常用制冷劑分類(lèi)和命名1.無(wú)機(jī)物化合物2.飽和碳?xì)浠衔?.不飽和碳?xì)浠衔?.氟里昂5.共沸溶液6.非共沸溶液7.有機(jī)化合物8.環(huán)狀有機(jī)化合物按化學(xué)組成分類(lèi)按工作溫度壓力分1.高溫低壓類(lèi)2.中溫中壓類(lèi)3.低溫高壓類(lèi)造進(jìn)殖恃烷機(jī)較呼質(zhì)腑遜努伎三標(biāo)屑灼鍍芍自戚輩電釁了離泡肋憾熔青名制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖1.無(wú)機(jī)物化合物類(lèi)主要有:氨、空氣、水、co2等。 代號(hào)由字母R7組成，如：氨（NH3）-R717 , 水- R718，空氣-R729。它們是較早采用的天然制冷劑。2.飽和碳?xì)浠衔镱?lèi)主要有:甲烷（CH4）-R50； 乙烷（CH

3、3CH3）-R170； 丙烷（CH2CH2CH3）-R290； 丁烷 (CH3CH2CH2CH33)-R600 ； 異丁烷 (CH(CH3)3)-R600a 。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來(lái)看，它們是出色的制冷劑，但易燃，安全性很差。筑囑津浩螺淺嘎子拇譜竣屠跋燈置罪定鞏硝艙貳僅駁邁攻磁歹曲管燥恬哩制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖3.不飽和碳?xì)浠衔镱?lèi)它們的命名是在R后面先寫(xiě)“1”主要有：乙烯R1150， 丙烯R1270。4.氟里昂類(lèi)它是飽和碳?xì)浠衔锏柠u族元素的衍生物總稱(chēng)，鹵代烴的一類(lèi).生產(chǎn)氟里昂主要是甲烷、乙烷、丙烷。它的分子通式是：CmHnFpClqBrr 氟里昂的代號(hào)是: R（m-1)(n+1)(p)B(r)

4、 若r=0,B可省去。例如：二氯二氟甲烷 CCl2F2R12；一氯二氟甲烷 CHClF2R22；四氟乙烷 CH2FCF3R134a抒爆碉羨疊磕署宏狽鄂鶴胃煤轅狀牙乒孤防吻和宮拇黃粳形逃楔貞神哲慎制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖5.共沸溶液類(lèi)（混合制冷劑）由兩種以上互溶的單組分制冷劑組成，在常溫下按一定比例混合而成。命名是R500序號(hào)中編號(hào)，例如：R501是R22和R12按質(zhì)量比75/25混合。R502是R22和R115按質(zhì)量比48.8/51.2混合。特點(diǎn)：在一定壓力下具有恒定沸點(diǎn)，和單組制冷劑一樣。但它比單組制冷劑區(qū)別是，在相同工作條件下，蒸發(fā)溫度變低，制冷量增大，化學(xué)穩(wěn)定性好，壓縮機(jī)排氣溫度降低

5、，它可使封閉壓縮機(jī)電機(jī)得到更好的冷卻，改善提高制冷循環(huán)性能。骸癥始迎寺澆竭瓷廓久播夕攜必月站賜條插社齡拖鏈描擻逼役玫鉻稈航噶制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖表1：共沸制冷劑的組成和沸點(diǎn) 代號(hào)組分質(zhì)量成分分子量沸點(diǎn)()各組分的沸點(diǎn)()R500R12/152a73.8/26.299.3-33.5-29.8/-25R501R22/1284.5/15.593.1-41.5-40.8/-29.8R502R22/11548.8/51.2111.6-45.4-40.8/-38R503R23/1340.1/59.987.6-88.0-82.2/-81.5R504R32/11548.2/51.879.2-59.2-

6、51.2/-38R505R12/3178.0/22.0103.5-30-29.8/-9.8R506R31/11455.1/44.993.7-12.5-9.8/3.5R507R125/143a50.0/50.098.9-46.7-48.8/-47.7紙曙獻(xiàn)聚眠增鈴壬門(mén)澎碌笑毗食頂睫念瓷覆泳蘊(yùn)馬報(bào)季喚腕臆午泌繭員率制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖6.非共沸溶液類(lèi)（混合制冷劑）由兩種以上沸點(diǎn)相差較大的，相互不形成共沸的單組分制冷劑溶液組成。其溶液在加熱時(shí)，雖然在相同蒸發(fā)壓力下，易揮發(fā)的蒸發(fā)比例大，難揮發(fā)的蒸發(fā)比例小。使得整個(gè)蒸發(fā)過(guò)程中溫度在變化。所以相變過(guò)程是不等溫的。能使制冷循環(huán)獲得更低蒸發(fā)溫度，可增

7、大制冷量。例如： R407C 由（R32/R125/ R134a）組成 ； R410a 由(R32/R125)組成的混合物 。特點(diǎn)：不能與礦物冷凍油互溶，能溶于聚酯類(lèi)合成冷凍油。潰否值距淪粵技榮斯悅加孿滋拾努卯悶橙佰咸仿嶄坍曾毀瑤狂綁漆彝挪獨(dú)制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.有機(jī)化合物類(lèi)主要是有機(jī)氧化物、有機(jī)硫化物、有機(jī)氮化物。命名是R600序號(hào)中編寫(xiě)，6后面的1代表氧化物、2硫化物、3氮化物。如：乙醚 C2H5OC2H5R610； 甲胺 CH3NH2 R630。8.環(huán)狀有機(jī)化合物類(lèi)命名是R后面先加字母C，后面按氟里昂編號(hào)規(guī)則編寫(xiě)。鼎星灑肉駱呻杰圖淄像懶散憐榔眺密芽炙框惺墨胞裕途繃疑殃攆嶺質(zhì)拇籽

8、制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖按工作溫度壓力分：在一個(gè)大氣壓下，環(huán)溫30下的冷凝壓力分為：1. 高溫低壓制冷劑，沸點(diǎn)在0以上，冷凝壓力小于0.3MPa的制冷劑，包括R11、R21、R114。2.中溫中壓制冷劑，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)在-600范圍內(nèi)，壓力在03MPa2MPa范圍內(nèi)的制冷，包括R717、R12、R22、R502等。3.低溫高壓制冷劑，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)低于-60，冷凝壓力高于2MPa的制冷劑，包括R13、R14、R503。撮癢覆鉛率符譴像擎喻晃屋境依尉札綱爹積太標(biāo)霹師宦浴嶼級(jí)避俺牛擠化制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖三、制冷劑的環(huán)保問(wèn)題臭氧層破壞和溫室效應(yīng)是當(dāng)今全球性環(huán)境問(wèn)題，它對(duì)人類(lèi)健康和人類(lèi)賴(lài)以生存的生態(tài)

9、環(huán)境造成了巨大的有害影響。糯犧拆瀑辮友豬捉孕黎闊它葡元玲詳媚浪患戶(hù)兩顯接舜傅搭幸腿抨磷運(yùn)盜制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖大氣的總臭氧層包括平流層和對(duì)流層它們對(duì)人類(lèi)的影響不同，離地面10公里以上的臭氧約占總臭氧80%，能吸收大部分太陽(yáng)紫外線(xiàn)輻射，此層臭氧常稱(chēng)為臭氧層，平流層臭氧減少是造成南極臭氧空洞與全球臭氧量減少的主要原因。近地面10公里以?xún)?nèi)的對(duì)流層臭氧約占總臭氧15%，對(duì)流層臭氧增加,會(huì)增強(qiáng)溫室效應(yīng)。平流層 轉(zhuǎn)白坑佰嘎棘漿桑袖傭軀蛀繩匝毅疊凳頻末朽趕忍崗稱(chēng)燈未器微鄲掌刃渦制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖3.1 臭氧層被破壞的危害 1.會(huì)影響人類(lèi)的健康。 臭氧層被破壞后，其吸收紫外線(xiàn)的能力大大降低，

10、使得人類(lèi)接受過(guò)量紫外線(xiàn)輻射的機(jī)會(huì)大大增加了。一方面，過(guò)量的紫外線(xiàn)輻射會(huì)破壞人的免疫系統(tǒng)，使人的自身免疫系統(tǒng)出現(xiàn)障礙，患呼吸道系統(tǒng)傳染性疾病的人數(shù)大量增加；另一方面，過(guò)量的紫外線(xiàn)輻射會(huì)增加皮膚癌的發(fā)病率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界范圍內(nèi)每年大約有10萬(wàn)人死于皮膚癌，大多數(shù)病例與過(guò)量紫外線(xiàn)輻射有關(guān)。臭氧層的臭氧每損耗1，皮膚癌的發(fā)病率就會(huì)增加 2。另外，過(guò)量紫外線(xiàn)輻射還會(huì)誘發(fā)各種眼科疾病，如白內(nèi)障、角膜腫瘤等。 2. 會(huì)影響農(nóng)作物的生產(chǎn)。 實(shí)驗(yàn)表明，過(guò)量的紫外線(xiàn)輻射會(huì)使植物葉片變小，減少了植物進(jìn)行光合作用的面積，從而影響作物的產(chǎn)量同時(shí)，過(guò)量紫外線(xiàn)輻射還會(huì)影響到部分農(nóng)作物種子的質(zhì)量，使農(nóng)作物更易受雜草和病蟲(chóng)害的

11、損害。一項(xiàng)對(duì)大豆的初步研究表明，臭氧層厚度減少25，大豆將會(huì)減產(chǎn)2025。 協(xié)租玫曉孰悟抄醇繳挨纂旅虞疆雌鹽胞掩蝦澳搏游液衛(wèi)籃診橋例售茵虞液制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖3.2 哪些氣體可以破壞臭氧層？ 臭氧層在氯原子，氟原子和溴原子附近會(huì)被毀壞。這些元素含在很穩(wěn)定的氟氯烴(如氟里昂)中。這些氣體分子升到平流層，在紫外線(xiàn)照射之后，分解成各種單元素氣體，破壞臭氧。這些氣體比空氣重，最終會(huì)降落到地球表面，和有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)之后被吸收。但是在平流層已經(jīng)破壞了很多臭氧。氯氣破壞性最大，可以破壞它十萬(wàn)倍的臭氧。1973年，美國(guó)化學(xué)家馬里奧莫利納首次提出氟里昂對(duì)臭氧層有影響。氟里昂是一種氟氯烴，在冰箱和空調(diào)器中

12、已經(jīng)做了20多年的制冷劑。但是當(dāng)時(shí)沒(méi)有學(xué)者測(cè)試臭氧層厚度，也沒(méi)有多少臭氧層研究，各國(guó)政府沒(méi)有在意。 臭氧層空洞是在做南極研究時(shí)逐步發(fā)現(xiàn)。這些研究在地面和空中一起測(cè)量，由各國(guó)合作測(cè)量。棧噎夾抹壘煮鑄餒譽(yù)恬壟盂硼寨辣萌冠拋累賓務(wù)歷澇編錘拄裕續(xù)糠翹潑史制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖 3.3 臭氧層破壞原因?qū)嶒?yàn) 最著名的是1987年代表19個(gè)組織和四個(gè)國(guó)家，在智利的蓬塔阿雷納斯，進(jìn)行的一項(xiàng)大規(guī)模研究，即機(jī)載南極臭氧實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明1987年臭氧洞大小達(dá)到歷史最大，引起科學(xué)界和政界的注意。 同時(shí)持氟里昂破臭氧層觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為，南極上空之所以會(huì)出現(xiàn)臭氧層空洞是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐臉O度寒冷所至。他們認(rèn)為云層中粒子無(wú)論

13、屬何性質(zhì)，由什么構(gòu)成，當(dāng)其表面溫度低于-73攝氏度時(shí)，任何形式存在的氯轉(zhuǎn)都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚月鹊幕瘜W(xué)反應(yīng)。當(dāng)南極洲處于暖季（11月3月）時(shí)，南極上空臭氧層中的氯化合物只受到太陽(yáng)紫外線(xiàn)輻射的影響，分解緩慢。但當(dāng)進(jìn)入酷寒的冬季（410月），其氣溫可達(dá)-88.3攝氏度，云層中冰冷的粒子此時(shí)便成了釋放活性氯的化學(xué)反應(yīng)的催化劑，這就更大破壞了南極上空臭氧，因此出現(xiàn)臭氧層空洞。 翟衫六飯豬弛曲服瀉卑綱牡匈繁閉狡凡畜葬貢測(cè)摘詹繳必始枷痹鄙棚廷鈣制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖3.4 臭氧層破壞結(jié)論及蒙特利爾議定書(shū) 1974年，美國(guó)科學(xué)家莫里納和羅蘭德宣布，氟利昂中的氯原子和哈龍物質(zhì)中的溴原子是破壞臭氧層的元兇。這

14、一發(fā)現(xiàn)令陶醉于自己智慧的人類(lèi)十分尷尬：被大量使用的制冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑及發(fā)膠中的氟利昂、哈龍等原來(lái)是消耗臭氧層的物質(zhì)（ODS）。 本世紀(jì)30年代，含氟的制冷劑被研究發(fā)明后在美國(guó)進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)，前蘇聯(lián)、日本和歐洲各國(guó)也不甘落后，氟利昂的應(yīng)用范圍也由制冷劑，其產(chǎn)量與日俱增。到1974年，全球氟利昂的產(chǎn)量已達(dá)到80多萬(wàn)噸。1986年全球ODS的年消費(fèi)量已高達(dá)100多萬(wàn)噸。人類(lèi)已經(jīng)把 1500 萬(wàn)噸以上的氯氟烴排放到大氣中。是人類(lèi)自己陷入了眼下的尷尬境地。 在國(guó)際社會(huì)的共同努力下，1985年保護(hù)臭氧層維也納公約簽署；1987年關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的生效。根據(jù)共擔(dān)責(zé)任但又有區(qū)別的原則，聯(lián)合國(guó)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家和

15、發(fā)展中國(guó)家提出了消耗臭氧層物質(zhì)使用的時(shí)間限制，并建立了旨在幫助發(fā)展中國(guó)家履約的多邊基金。由此，ODS的生產(chǎn)和消費(fèi)量得以逐年減少，臭氧空洞的擴(kuò)大得到了有效的控制。 騾狼悼超彬蔥是慧洪凳豫層陡淹鍍?yōu)r靡啥囂諱糜核墾榆釣屈雨萌茹乎蜜周制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖聯(lián)合國(guó)環(huán)保組織1987年在加拿大蒙特利爾市召開(kāi)會(huì)議，36個(gè)國(guó)家和10個(gè)國(guó)際組織共同簽署了關(guān)于消耗大氣臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)，我國(guó)1992年正式宣布加入修訂后的蒙特利爾議定書(shū)。對(duì)于CFCs：發(fā)達(dá)國(guó)家，從1996年1月1日起完全停止生產(chǎn)和消費(fèi)；發(fā)展中國(guó)家，最后停用日期是2010年。 對(duì)于HCFCs：發(fā)達(dá)國(guó)家，從1996年起凍結(jié)生產(chǎn)量，2004年

16、開(kāi)始削減，2020年完全停用；發(fā)展中國(guó)家，從2016年開(kāi)始凍結(jié)生產(chǎn)量，2040年完全停用。以上時(shí)間表可能還會(huì)提前。 R12, R22 目前已禁止使用, R134a 日本和美國(guó)的無(wú)氟替代制冷劑, R600a 我國(guó)最佳無(wú)氟替代制冷劑.3.5 中國(guó)正式加入蒙特利爾議定書(shū)沖稗耙族隊(duì)寅哲鞘曠鞭茹念憂(yōu)卸銥虎唆庸閏吊纏峻排預(yù)掙螞縛敲繁嗚烷燥制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖鹵代烴（氟里昂）是鏈狀飽和碳?xì)浠衔锏姆?、氯、溴衍生物的總稱(chēng)。可以分為八類(lèi)： 全鹵代烴-PFCs，碳?xì)浠衔镏袣湓颖环脫Q，具有無(wú)毒不燃的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易分解，對(duì)臭氧層不產(chǎn)生影響。如CF4、C2F6等。 氯氟烴-CFCs，碳?xì)浠衔镏袣淙?/p>

17、被氯和氟置換，在紫外線(xiàn)照射下分解出氯原子；如R11，R12等。 氫氯氟烴-HCFCs，碳?xì)浠衔镏袣洳糠直宦群头脫Q，如R22等。對(duì)臭氧層仍有一定的破壞，只能作為過(guò)渡性物質(zhì)，限期使用。四、氟里昂從環(huán)保角度的分類(lèi) 癸氦涂巖萎輕疽晃瞄畸蟻新佳采吃都把豌大悔鏟抱汪斑蛹鋤銘卒擯譚呵戀制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖（續(xù)）氟里昂從環(huán)保角度的分類(lèi) 氫氟烴-HFCs，碳?xì)浠衔镏袣湓硬糠直环脫Q，沒(méi)有氯原子；如R134a、R410a、R407c等。因此不破壞臭氧層，是替代CFCs的首選物質(zhì)。 碳?xì)浠衔?HC，碳?xì)浠衔?，如丙烷R290、 丁烷R600、異丁烷 R600a等。 全氯代烴-PCCs，碳?xì)浠衔餁?/p>

18、原子全部被氯置換，如：R10等。 含氯代烴-HCCs，碳?xì)浠衔餁湓硬糠直宦戎脫Q，如：R40、R30等。 溴氟烷烴-BCFC，這類(lèi)氟里昂如CClF2Br等能分離出氯和溴，會(huì)消耗臭氧分子，很少用于制冷劑，主要是滅火劑。璃碑夕芽們漳羨架境焦刑碘貝顴四貴芹熬緬藥補(bǔ)夢(mèng)熏繩口偶燴懸綻粗陵色制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖4.2 制冷劑類(lèi)別與環(huán)境保護(hù)科學(xué)家的研究證實(shí)R11、R12、R13等氯氟烴化合物（CFCs）制冷劑，當(dāng)它們泄漏或排放后擴(kuò)散到地球的平流層中，會(huì)破壞臭氧層，結(jié)果使地球上生物遭到紫外線(xiàn)的損害；另一方面，氯氟烴化合物的排放會(huì)加劇地球的溫室效應(yīng)，會(huì)像二氧化碳那樣使地球溫度升高。CFCs中含氯元素，

19、對(duì)臭氧層具有最大的破壞作用，是禁用制冷劑；而HCFCs中由于氫元素的存在，大大減弱了對(duì)臭氧層的破壞作用，目前還可以繼續(xù)使用，屬過(guò)渡制冷劑；至于無(wú)氯的HFCs，則不會(huì)對(duì)臭氧層破壞，受到國(guó)際社會(huì)的重視，成為替代制冷劑。HFCs和HC這一類(lèi)不含氯的制冷劑，對(duì)環(huán)境無(wú)害。鼎習(xí)娶弟礁氛綜姻勤失漾求肖慨然苫贍奸教磕邁柵墓贅玫纂湊旱瞞局繩寶制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖4.3 制冷劑環(huán)保指標(biāo)一些制冷劑的ODP值和GWP值制冷劑代號(hào)GWP臭氧消耗ODP制冷劑代號(hào)GWP臭氧 消耗 ODP制冷劑代號(hào)GWP臭氧消耗ODP(CO2=1.0)(CO2=1.0)(CO2=1.0)R1135001R1243500.022R29

20、000R1271001R12529400R407c17000R2216000.055R23na0R50293000.23R134a12000R142b14700.065R600a00R326500R143a26600R71700R123700.02R152a1050R410a19750ODP大氣臭氧層消耗的潛能值；以R11為基準(zhǔn)值,人為地規(guī)定其值為1.0；GWP全球變暖潛能；以R11或CO2為基準(zhǔn)值，人為地規(guī)定其值為1.0。撐熱乏尊死耐椎辯豆曹西綿腳侗蝦仍瓶勉激皮搭及擔(dān)縫油頤盛繁贈(zèng)察禹橙制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖表2 目前制冷劑的替代趨勢(shì)制冷用途原 制 冷 劑制冷劑的替代物家用空調(diào)系統(tǒng)R22

21、R407c、R410a大型離心式冷水機(jī)組(中央空調(diào)）R11R12、R500R22R123R134aR407c低溫冷凍冷藏機(jī)組和冷庫(kù)R12R502R22R717R134aR404a、R407a、R22（主要）R717 （主要）冰箱冷柜汽車(chē)空調(diào)R12R134a(主要）R600a (主要）R152a幾累沙婦牡譽(yù)錫八寺玉繼向擦遮螢跨注渺梳霜成巨烷靶丘湊慧雕掠蘋(píng)嘿燎制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖五、制冷劑安全性分類(lèi) 1.毒性（TLV-TWA）:短時(shí)間高濃度或長(zhǎng)時(shí)間低濃度通過(guò)呼吸道、口吸入和皮膚接觸有害身體或致人死亡的能力。5.1.1 美國(guó)工業(yè)與環(huán)境衛(wèi)生專(zhuān)家大會(huì)用最高允許濃度（TLVs）指標(biāo)作為毒性指標(biāo)；

22、美國(guó)杜邦公司用(AEL)作為毒性指標(biāo)。上述兩個(gè)指標(biāo)數(shù)量非常接近，如果這些指標(biāo)的數(shù)值不小于1000，則認(rèn)為這種制冷劑是無(wú)毒的。注意：雖然有些氟里昂制冷劑的毒性較低，但是他們?cè)诟邷鼗蚴腔鹧孀饔孟聲?huì)分解出極毒的光氣，使用時(shí)要特別注意！如：R12、R22。撒遮建乾訃鰓霸居爆勢(shì)混閥穿記稠甕殷臨腳云沈軟志各祁判杰戊萬(wàn)酶?jìng)ケ侵评鋭┡c壓焓圖制冷劑與壓焓圖5.1.2 制冷劑毒性指標(biāo):制冷劑TLVs或AEL值制冷劑代 號(hào)TLVs或AELppmhr制冷劑代 號(hào)TLVs或AELppmhr制冷劑代 號(hào)TLVs或AEL ppmhrR111000R124500R2901000R121000R1251000R5001000R

23、221000R134a1000R5021000R231000R142b1000R600a1000R321000R143a1000R7171R12310R152a1000R7181000請(qǐng)找出有毒性的制冷劑：_。怒超撮皋飯紊訪(fǎng)措優(yōu)液環(huán)搗篡彝余賞汛侯供詳潤(rùn)姬永讓毋九艱到纂跋棗窩制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖 5.2 燃燒性和爆炸性(LFL) 各種制冷劑的燃燒性和爆炸性差別很大。易燃的制冷劑在空氣中的含量達(dá)到一定的范圍時(shí)，遇明火就會(huì)產(chǎn)生爆炸。因此應(yīng)盡量避免使用，萬(wàn)一必須要使用，要有防火防爆安全措施。用燃燒最小濃度值（LFL）表示。制冷劑代 號(hào)爆炸極限(容積%)制冷劑代 號(hào)爆炸極限(容積%)制冷劑代 號(hào)

24、爆炸極限(容積%)R11NoR124 NoR2902.3-7.3R12NoR125 NoR500 NoR22NoR134a NoR502 NoR23NoR142b6.7-14.9R600a1.8-8.4R3214-31R143a6.0-naR71716-25R123NoR152a3.9-16.9R718 No注：No表示不燃燒，na表示未知。 苫驅(qū)醇臍遷汕鴛娟拔灘擠定雛釁辰音挫霖洼禾底隙翠盔枚萌柏鈣蔥援擄思制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖 5.3.1 安全分類(lèi) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO514993和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANSIASHRAE34-92對(duì)制冷劑的安全分類(lèi)作了較大的調(diào)整，將毒性和可燃性合在一起，規(guī)定了六個(gè)安全

25、等級(jí)。 A表示低毒性； B表示高毒性。 1類(lèi)：不可燃；2類(lèi)有可燃性；3類(lèi)有爆炸性?？?燃 性TLVs值確定或一定的系數(shù)，制冷劑體積分?jǐn)?shù)410-4TLVs值確定或一定的系數(shù)，制冷劑體積分?jǐn)?shù)0.1kg/m3,燃燒熱19000kJ/kg低度可燃性A2B2制冷劑LFL0.1kg/m3,燃燒熱19000kJ/kg高度可燃性 A3B3毒 性低毒性高毒性歌棘砷泵父變柳致酋擇惺已牽路銅坐有奧攔匯翻歌畔植旁浦癸瞄雨炮渾嫂制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖制冷劑代 號(hào)安全分類(lèi)制冷劑代 號(hào)安全分類(lèi)制冷劑代 號(hào)安全分類(lèi)R11A1R124 A1R290 A3R12A1R125 A1R500 A1R22A1R134a A1R5

26、02 A1R23A1R142b A2R600a A3R32A2R143a A2R717 B2R123B1R407c A1R410a A15.3.2 一些制冷劑的安全分類(lèi) L1組：A1L2組：A2、B1、B2L3組：A3、B3害養(yǎng)在湛卻樞躬知布瞬粕庭狽蘿銻榔矛奈剩壺確鄭鵝烹惺擰呈念緘葬毒薩制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖 6.1 安全和環(huán)保方面的要求： 對(duì)人的生命和健康不應(yīng)有危害性，即不應(yīng)有毒性、窒息性及刺激性作用；與食物也不應(yīng)有反應(yīng)。 應(yīng)符合環(huán)境要求，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。 在工作溫度范圍內(nèi)不燃燒，不爆炸，避免使用易燃

27、易爆制冷劑，必須使用時(shí)一定要有防火防爆安全措施。原料來(lái)源廣，價(jià)格低廉，制造工藝簡(jiǎn)單，容易獲得。六、制冷劑性質(zhì)和選擇的要求嗎饞蔬遺攏決鴻憨軋氰嘶鞋僳悲臀正揀拼常幾旱回廚媽唱撻能帽兵工攝甥制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖 6.2 熱力學(xué)方面的要求： 溫度要求兩低一高：a.制冷劑的沸點(diǎn)要低，才能獲得較低的蒸發(fā)溫度。b.凝固點(diǎn)要低低，以保證較廣的溫度范圍內(nèi)安全工作。c.臨界溫度要高，在常溫條件內(nèi)能夠冷凝液化。壓力要求適中：a.在低溫下工作，蒸發(fā)壓力最好不要低于大氣壓力，以防止外部的空氣或水分滲入系統(tǒng)內(nèi)。b.在常溫下，冷凝壓力不宜過(guò)高，以避免多消耗壓縮功和設(shè)備笨重，降低對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度要求和成本，減少滲漏的可能

28、性和密封的困難。c.冷凝壓力與蒸發(fā)壓力比(Pk/P0)及壓力差（Pk-P0 )不要太大，避免壓縮終溫過(guò)高和壓縮輸氣系數(shù)減低。單位容積制冷量盡可能大, 減小制冷劑的循環(huán)量，而縮小壓縮機(jī)的尺寸。降低能耗，提高效率。絕熱指數(shù)小，可使壓縮過(guò)程耗功減少，壓縮終溫不高。瞎番俏瀝遍強(qiáng)落傭踢瀉等雞青厄底位嗓滾扇防跋摯頁(yè)舉臟滋目夏脂鑷賈允制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖 6.3 物理、化學(xué)方面的要求:黏度和密度應(yīng)小，以減少制冷劑在系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)的阻力損失。較高的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)，以提高熱變換器(蒸發(fā)器和冷凝器)的工作效率，減小熱交換器的尺寸，提高傳熱效率。熱化學(xué)穩(wěn)定性好，在高溫條件下不易分解，對(duì)金屬無(wú)腐蝕性，對(duì)密封

29、材料膨潤(rùn)作用盡可能小。制冷劑純度要高，沒(méi)有不溶性雜質(zhì)、污物、不凝性氣體，具有一定吸水性，以避免系統(tǒng)中殘存微量水分，導(dǎo)致冰堵。與潤(rùn)滑油有良好互溶性，有利于低溫裝置。對(duì)機(jī)器縫隙的滲透能力低，且發(fā)生滲漏時(shí)易查出。諄松命腔巒惠籠概賈炙然暇柜中踴吧且皆鎳殆斥埃帛整原擎忍雁拿奮癌坎制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖七、常用制冷劑1. R717: 氨 （NH3）2. R12: 二氟二氯甲烷 (CCl2F2，)3. R22: 二氟一氯甲烷 (CHClF2)4. R134a:四氟乙烷 (CH2FCF3)5. R600a: 異丁烷 （C4H10）6. R410a: (R32/R125)縛拄迫膩緣癌拘停匝咎著藍(lán)蘇乘肚測(cè)桐

30、劊沙彥櫻劑贓受薦末導(dǎo)蘋(píng)隅羹澗竅制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.1 R717: 氨 （NH3） 氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。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1.11.3MPa，即使當(dāng)夏季冷卻水溫高達(dá)時(shí)也絕不超過(guò)1.5MPa。氨的單位標(biāo)準(zhǔn)容積制冷量大約為520kcal/3。 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“冰堵”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

31、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0.50.6時(shí)，人在其中停留半個(gè)小時(shí)即可中毒，達(dá)到1113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)常排除系統(tǒng)中的空氣及其它不凝性氣體。 綜上所述，氨作為制冷劑的優(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。 犢竟厚褲瘦氣掃肌允搗喳剖披尊嘴寬領(lǐng)紛寂舅攆老疼暑鏈初綻遣西徒蟻填制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.2 R12: 二氟二氯甲烷(CCl2F

32、2，) 12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制冷劑。12的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為29.8，冷凝壓力一般為0.780.98MPa，凝固溫度為-155，單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為288kcal/3。 12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)人體有害的光氣。 12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12中含水量不得大于0.0025，系統(tǒng)

33、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制冷劑的泄漏.R12對(duì)一般金屬不腐蝕，但能腐蝕鎂及含鎂超過(guò)2%的鋁鎂合金。 鴻妙隅搜側(cè)酞膿眺及麻撾營(yíng)浮信失牽遲果碉鍺鬧迅上攝疙扳柄查遺若戰(zhàn)搖制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.3 R22: 二氟一氯甲烷 (CHClF2)22也是烷烴的鹵代物，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/3。22的許多性質(zhì)與12相似，但化學(xué)穩(wěn)定性不如12，毒性也比12稍大。但是，22的單位容積制冷量卻比12大的多，接近于氨。當(dāng)要求4070的低溫時(shí)，利用22比12適宜，故

34、目前22被廣泛應(yīng)用于4060的雙級(jí)壓縮或空調(diào)制冷系統(tǒng)中。R22仍屬于不溶于水的物質(zhì)，系統(tǒng)中含水量超標(biāo)則有可能引起冰堵和“鍍銅”現(xiàn)象。R22對(duì)有機(jī)物的膨潤(rùn)作用很強(qiáng)。系統(tǒng)的密封件應(yīng)采用耐氟的丁基橡膠或氯乙醇橡膠 。 R22與冷凍機(jī)油有限溶解。在系統(tǒng)高溫側(cè)部分(冷凝器、貯液器中)R22與油完全溶解；在低溫側(cè)，R22與油的混合物處于溶解臨界溫度以下時(shí)，蒸發(fā)器或低壓貯液器中液體將出現(xiàn)分層。上層主要是油、下層主要是R22，所以要有專(zhuān)門(mén)的回油措施。干式蒸發(fā)器為了保證順利回油，一般采用 “上進(jìn)下出”的進(jìn)液方式；管內(nèi)制冷劑要有足夠的流速；特別是上升回氣立管，在管徑設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮滿(mǎn)足最小帶油速度。另外，壓縮機(jī)排

35、氣管上應(yīng)設(shè)油分離器，以便將運(yùn)行中有可能從壓縮機(jī)帶入系統(tǒng)的冷凍機(jī)油減到最少。堡罵略恨瑰杏伶吝今牙聶淬欲怪幌玄緩皋蘭蚊沈擾非晰駱彪扶石臻招堅(jiān)炬制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.4.1 R134a:四氟乙烷 (CH2FCF3)R134a作為R12的替代制冷劑，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，是很安全的制冷劑。單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為299kcal/3。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R134

36、a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，常用于汽車(chē)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 R404a和R407c等。 翅謗宴賢龜翰受緬驚佛摻賺潘崇弗偷填而騾姨幣賂梭捶賊硼礎(chǔ)粘唆濫嗓翰制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.4.2 R134a 特性:分子式CH2FCF3沸點(diǎn)（101.3kpa）-26.1臨界溫度101.1臨界壓力kpa4066.6飽和蒸氣壓（25）kPa661.9破壞臭氧潛能值（ODP）0全球變暖

37、潛能值(GWP，100 yr)1200ASHRAE安全級(jí)別A1（無(wú)毒不可燃）溶解度(水中，25)%0.15全球變暖系數(shù)值（GWP）0.29外觀無(wú)色透明液體無(wú)色透明液體水份(m/m)ppm510純度（m/m）%99.9599.90燥函抨氦懲梯轟奈坊湊立廈去謄競(jìng)鏟聶鋁囤肋隆啼涪傭核跡旗貨瀕畔曹薯制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.5.1 R600a: 異丁烷 （C4H10）制冷劑R600a是一種性能優(yōu)異的新型碳?xì)渲评鋭?，取自天然成分，不損壞臭氧層，無(wú)溫室效應(yīng)，綠色環(huán)保。其特點(diǎn)是蒸發(fā)潛熱大，冷卻能力強(qiáng)；流動(dòng)性能好，輸送壓力低，耗電量低，負(fù)載溫度回升速度慢。與各種壓縮機(jī)潤(rùn)滑油兼容。（注：R600a在制冷系

38、統(tǒng)中含量不足時(shí)，會(huì)造成壓力值過(guò)大，機(jī)器聲音異常，壓縮機(jī)壽命縮短）異丁烷的含量不小于99.9%，含硫量小于1ppm，水份含量不大于5ppm，烯烴含量小于0.01%。R600a（2-甲基丙烷），分子量為58，R600a比空氣重很易聚積，無(wú)色氣體，微溶于水，性能穩(wěn)定，它最大的特點(diǎn)是與空氣能形成爆炸性混合物。爆炸極限為1.98.4（體積比），當(dāng)達(dá)到或高于此比例時(shí)，如遇明火即刻會(huì)引起爆炸，所以安全是最應(yīng)注意的問(wèn)題。主要用作超低溫致冷劑，與F22組成的制冷系統(tǒng)用于-80-120的超低溫制冷裝置。也用作泡沫塑料的發(fā)泡劑,作為制冷劑主要替代R12。 籬蹬拱階宜成績(jī)敦段況鄭俱侵脊讒秋錦簧酉專(zhuān)靛東恬軀望甲鴻雅咳相

39、咬涅制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.5.2 R600a 特性:分子式C4H10分子量58.12沸點(diǎn)-11.80熔點(diǎn)-182臨界溫度134.98臨界壓力Mpa3.66破壞臭氧潛能值ODP0全球變暖系數(shù)值GWP0.1外觀無(wú)色，不渾濁氣味無(wú)異臭純度%99.9腋稱(chēng)襄銻慕隙夜足至奴洽侵饞碧嘆甫溝禾緯服恨鋤鬃沫隸搜牌金室津譚植制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.6.1 R410a: (R32/R125)R410A：是一種新型環(huán)保制冷劑，不含氯元素，不破壞臭氧層，工作壓力為普通R22空調(diào)的1.6倍左右，制冷（暖）效率更高。提高空調(diào)性能。R410A新冷媒由兩種準(zhǔn)共沸的混合物而成，具有穩(wěn)定，無(wú)毒，性能優(yōu)越等特點(diǎn)。另

40、外采用新冷媒的空調(diào)在性能方面也有一定的提高。R410A是目前為止國(guó)際公認(rèn)的用來(lái)替代R22最合適的的冷媒，并在歐美、日本等國(guó)家得到普及。R410A，是一種混合制冷劑，它是由R32和R125組成的混合物。R410A外觀無(wú)色，不渾濁，易揮發(fā)，沸點(diǎn)-51.6，凝固點(diǎn) -155；臨界溫度72.5，臨界壓力4.95Mpa。其主要特點(diǎn)有： （1） 不破壞臭氧層。其分子式中不含氯元素，故其臭氧層破壞潛能值（ODP）為0。全球變暖潛能值（GWP）小于0.2。 （2） 毒性極低。容許濃度和R22同樣，都是1000ppm。 （3） 不可燃?？諝庵械目扇紭O性為0。 （4） 化學(xué)和熱穩(wěn)定性高 （5） 水分溶解性與R22

41、幾乎相同。 （6） 是混合制冷劑，由兩種制冷劑組成 （7） 不與礦物油相溶,與酯潤(rùn)滑油、醚潤(rùn)滑油相溶。 業(yè)糕用忿繪狠乒瀕偷撞鈍嘻尹甸斑啊情位瀕蹋棄閨吶躁架司顫胃糧絮谷邵制冷劑與壓焓圖制冷劑與壓焓圖7.6.2 R410特性與應(yīng)用 與R22相比，R410A的制冷量顯著提高，其制冷量是R22的1.45倍。因此為設(shè)計(jì)更小更緊湊的空調(diào)設(shè)備提供了可能。并且由于R410A具有近共沸的物性，在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)，制冷劑溫度滑移小于0.2，R410A在制冷空調(diào)系統(tǒng)中不會(huì)發(fā)生顯著的分離，即不會(huì)由于泄漏而改變制冷劑的成分，因此在售后維修再補(bǔ)充過(guò)程中，無(wú)需排放掉系統(tǒng)中剩余的制冷劑。R410A是目前世界公認(rèn)的家用空調(diào)R22制冷劑的中長(zhǎng)期替代品。其