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制冷基础知识——制冷剂
制冷剂的命名与标识
制冷剂的标识符号由字母“R”和它后面的一组数字和字母构成。“R”是英语中制冷剂(refrigerant)的首字母,后面的数字则根据制冷剂的化学组成按一定规则编写。
▍无机化合物制冷剂:
无机物制冷剂的符号是R7加上该物质的分子量的整数部分,例如氨的符号表示是R717。
▍氟利昂制冷剂:
氟利昂的分子通式是CmHnFxClyBrz,其中,n+x+y+z=2m+2,简写为R(m-1)(n+1)(x)B(z)。
分子中含氯、氟、碳的完全卤代烃简称为“CFC”制冷剂,例如R12
分子中含氢、氯、氟、碳的不完全卤代烃简称为“HCFC”制冷剂,例如R22
分子中含氢、氟、碳而不含氯的卤代烃简称“HFC”制冷剂, 例如R134a
▍碳氢化合物制冷剂,简称“HC”制冷剂:
a.
饱和碳氢化合物,命名规则基本上和它的衍生物氟利昂一样。
例如:丙烷代号为R290:(分子式为C3H8,m=3,n=8,x=0,那么m-1=2,n+1=9);
但丁烷代号为R600是个例外(化学式为CH3CH2CH2CH3);
同素异构物在代号后面加字母a以示不同,如异丁烷代号为R600a(它的化学式为CH(CH3)3)。
b.
非饱和碳氢化合物与他们的卤族元素衍生物的符号命名是先在R后面写上一个“1”,然后再按氟利昂编号规则书写“1”后面的数字,
例如乙烯代号为R1150 (它的化学式是C2H4)。
c.
环状有机物,是在R后面先写上一个“C”,然后按氟利昂的命名方法书写后面的数
字。如八氟环丁烷,它的化学式为C4H8,代号为RC318。
▍混合物制冷剂
a. 共沸制冷剂,是由两种或两种以上互相混溶的单纯制冷剂按一定比例混合而成。这种混合物在固定的压力下蒸发或者冷凝时,蒸发温度或冷凝温度保持不变,气相和液相的组分也保持不变,就好象单纯的制冷剂一样。其代号规定为在R后面的第一个数字为5,其后的两位数字按混合工质命名的先后次序编写,最早命名的共沸制冷剂就记为R500,以后依次为R501、R502、R503等。共沸制冷剂的组成与代号如下表所示:
共沸制冷剂的组成及其代号
代号
组成
质量百分比
相对分子量
沸点(℃)
R500
R12/R152a


-
R501
R22/R12


-
R502
R22/R115


-
R503
R23/R13


-
R504
R32/R115


-
R505
R12/R31

_
≈-32
R506
R31/R114

_
-
b. 非共沸制冷剂,是由两种或两种以上的单纯制冷剂组成的混合物,在固定的压力下蒸发时,低沸点的组分蒸发的比例大,高沸点的组分蒸发的比例小,因而其气相和液相的组成不同,而且在整个蒸发过程中,温度是变化的。在固定的压力下冷凝时也有类似的特性。非共沸制冷剂没有专有的符号表示,一般直接写出混合物的组分并用“
/”隔开。如R22和R152a组成的混合物写成“R22/R152a”或者写成“HCFC22/HFC152a”。
制冷剂的热力学性质
所谓热力学性质是指其热力参数,如压力、温度、比容、比焓、比熵、比热容与绝热指数等及其相互关系。
▍饱和压力与饱和温度
制冷剂的饱和蒸汽压力—温度特性决定了给定工作温度下制冷循环的压力差和压缩比。
制冷剂在标准大气压()下的沸腾温度称为标准蒸发温度或标准沸点,。制冷剂的标准蒸发温度大体上可以反映用它制冷能够达到的低温范围。所以,习惯上往往依据标准蒸发温度的高低,将制冷剂分为高温、中温、低温制冷剂。
▍临界温度
临界温度是制冷剂不可能加压液化的最低温度,
标准沸点低的低温制冷剂的临界温度也低,不可能找到一种制冷剂,它既有较高的临界温度又有很低的标准沸点。所以对于每一种制冷剂,其工作温度范围是有限的。
▍压缩终温
在相同的蒸发温度条件下,制冷剂蒸气经等熵压缩终了的温度取决于制冷剂的绝热指数K和制冷机的压缩比。压缩终温Td是实际制冷机中必须考虑的一个
安全性指标。若制冷剂的Td过高,有可能引起制冷剂自身在高温下分解、变质;并造成机器润滑条件恶化、冷冻机油结焦,甚至出现拉缸故障。但事实上,为了避免湿压缩,还必须设法使低压蒸汽过热后再压缩。常用的中温制冷剂R717和R22,其排气温度较高,需要在压缩过程中采取冷却措施,以降低压缩终温Td。
▍导热性
制冷剂的导热性