R1234yf与R32、R22和R717的性能对比分析

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1、R1234yf与R32、R22和R717的性能对比分析刘圣春饶志明（天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，300134）摘要：本文先介绍目前对制冷剂选择的要求，然后从热物理性质、材料兼容性、溶油性、热工性能等几个方面,比较新型制冷剂R1234yf与R32、R22及R717的优劣,讨论新型制冷剂在减排、安全、节能要求下发展前景。关键字：R1234yfR32热物理性热工学PerformancecomparisonanalysisonR1234yf、R32、R22andR717LiuShengchun*RaoZhimingTheTianjinkeylaboratoryofr

2、efrigeration,SchoolofmechanicalEngineering,TianjinUniversityofcommerce,300134Abstract:Itisintroducedthatthecurrentrequirementsoftheselectedrefrigerant,andthenfromtheaspectsofthethermalphysicalproperties,materialcompatibility,dissolvedoilandthermalperformanceinthispaper.Itiscomparedaboutt

3、heprosandconsofnewrefrigerantR1234yfwiththeR32、R22andR717,discussedabouttheprospectsforthedevelopmentofnewrefrigerantsinemissionreduction,safety,energyconservationrequirements.Keywords：R1234yf，R32，Thermalphysica，Pyrology1.前言制冷剂又称制冷工质,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。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用

4、的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。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。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。[1、2]]对制冷剂性质的要求（1）具有优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具通讯作者及第一作者：刘圣春出生年月：1976年12月单位：天津商业大学技术职称：副教授邮箱：liushch@tjcu.edu.cn体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小

5、、绝热指数低、单位容积制热量较大等；（2）具有优良的热物理性能，具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度；（3）具有良好的化学稳定性，要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解；（4）与润滑油有良好互溶性；（5）安全性：工质应无毒、无刺激性、无燃烧及爆炸性；（6）有良好的电气绝缘性；（7）经济性：要求工质低廉，易于获得；（8）环保性：要求工质的臭氧消耗潜能值（ODP）与全球变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及减缓全球气候变暖。目前而言，难以找到完全满足以上所有条件的制冷剂。但是选择制冷剂，必须先考虑环[3、4]

6、境保护问题，其次按照不同用途、装置大小、压缩机的结构等具体情况选择。以下从热物理性、材料兼容性、溶油性、热工性等几个方面，比较新型制冷剂R1234yf与R32、R22及R717的优劣，并分析R1234yf比R32更具有替代R22及R717的可能性。2.热物理性质和环保安全特性[5]2.1制冷剂的热物理性表1列出了新型制冷剂R1234yf与R32、R22及R717的沸点、摩尔质量、GWP、ODP、25℃下的饱和蒸汽压力、临界点温度、相对充注量以及泄漏时相对CO2的排放量。表1制冷工质的热物理性质制冷剂沸点℃摩尔质量GWPODP饱和蒸汽压临界点温度℃相对充注量泄漏时相对CO

7、2（25℃）KPa的排放量R22-40.886.517000.034104496.241.01810R717-33.517001003132.50.200R1234yf-29.411440673951.325.3R32-51.752.020.110169078.520.6405从表中可以看出制冷剂R32的标准沸点最低，这使得其在较低的温度下就可以利用，而相对高沸点的新型制冷剂R1234yf等需要在很高的温度下才能利用这种特性，因此有很大的局限性；新型制冷剂R1234yf、R32以及R717的ODP都为0，对大气臭氧层没有破坏性，并且R71