制冷剂载冷剂和冷冻机油1

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1、第二章制冷剂、载冷剂和冷冻机油第一节制冷剂的种类和要求制冷剂：是制冷机中的工作流体，它是制冷系统中为实现制冷循环的工作介质，也称为制冷工质，或简称工质。一、制冷剂的发展史蒸气制冷机中的制冷剂从低温热源中吸取热量，在低温下气化，再在高温下凝结，向高温热源排放热量。因此，只有在工作温度范围内能够气化和凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。乙醚1834年查尔斯·泰勒（CharlesTellier)二甲基乙醚拉乌尔·皮克特（RaulPictel）SO21874年混合制冷剂二十世纪五六十年代卡特·林德（CarlLinde)NH31870年威德豪森（

2、Windhausen）CO21866年汤姆斯·米杰里（ThomasMidgley）卤代烃1929-1930年1974年美国加利福尼亚大学的罗兰（SherwoodRowland）教授和他的博士后莫利纳（MarioMolina）在“自然”杂志上发表文章，指出卤代烃在紫外线作用下会释放出氯离子，而氯离子会消耗地球周围热成层（Stratosphere，原名平流层）中的臭氧（Ozone,O3），而使过量的太阳紫外线照射到地面，给地球上的生物和人类带来一系列的危害。为此，瑞典皇家科学院将1995年的诺贝尔化学奖授予这两位和一名德国的化学家，以表彰

3、他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解研究方面作出的杰出贡献。二、卤代烃制冷剂的命名《蒙特利尔议定书》1．对CFCs，包括CFC11、CFCl2，CFCll3、CFCll4、CFCll5等氯氟烃物质：（1）对发达国家，规定从1996年1月1日起完全停止生产与消费；（2）对发展中国家（CFCs人均消耗量小于0.3kg/年），最后停用的日期是2010年。2．对HCFCs，包括HCHC22、HCFCl42b、HCFCl23等：（1）对发达国家，从1996年起冻结生产量，2004年开始削减，至2020年完全停用；（2）对发展中国家，从2016年

4、开始冻结生产量，2040年完全停用。作为制冷剂应该符合如下要求：1．热力学性质方面：（1）在工作温度范围内有合适的压力和压力比。（2）通常要求单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大。（3）单位质量所消耗的功w和单位容积压缩功wv要小，循环效率高，经济性好。（4）等熵压缩的终了温度不要太高。（5）绝热压缩指数要小。（6）气化潜热要大。2．传输性质方面：（1）粘度、密度尽量小。（2）热导率大。（3）物理化学性质方面。①无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。②化学稳定性和热稳定性好。③对大气环境无破坏作用。（4）对材料的作用——“镀铜”现象。（5

5、）与润滑油的关系。（6）对水的溶解性。（7）泄漏性。（8）抗电性。（9）安全性。（10）来源充足，制造工艺简单，价格便宜。三、制冷剂的分类和命名1．制冷剂的分类（1）无机物制冷剂。如NH3、CO2和H2O等。（2）卤代烃制冷剂（氟利昂）。如R12、R134a、R22、R11、R123等。（3）碳氢化合物制冷剂。如甲烷、乙烷、丙烷、　异丁烷、乙烯、丙烯等。（4）环烷烃的卤代物、链烯烃的卤代物也可作制冷剂使用，如八氟环丁烷，二氟二氯乙烯等。（5）共沸制冷剂。如R500，R502、R507等。（6）非共沸制冷剂。如R400，R402、R40

6、7等。2．制冷剂的命名（1）无机化合物。无机化合物的简写符号规定为R7（）。括号代表一组数字，这组数字是该无机物分子量的整数部分。（2）卤代烃和烷烃类。烷烃类化合物的分子通式为CmH2m+2；卤代烃的分子通式为CmHnFxClyBrz（2m+2=n+x+y+z），它们的简写符号规定为R（m-1）（n+1）（x）B（z）。表2—5为一些制冷剂的符号举例（3）非共沸混合制冷剂。非共沸混合制冷剂的简写符号为R4（）。括号代表一组数字，这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。（4）共沸混合制冷剂。共沸混合制冷剂的简写符号为R5（）。括

7、号代表一组数字，这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。（5）环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物。其简写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RC”开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头。（６）有机制冷剂则在600序列任意编号。在大气臭氧层问题提出来以后，为了能较简单地定性判别不同种类制冷剂对大气臭氧层的破坏能力，氯氟烃类物质代号中的R可表示为CFC，氢氯氟烃类物质代号中的R可表示为HCFC，氢氟烃类物质代号中的R可表示为HFC，碳氢化合物代号中的R可表示为HC，而数字编号不变。例如，R12可表示为CFCl2，R22可表

8、示为HCFC22，R134a可表示为HFCl34a。四、制冷剂的环保要求图2—1一些制冷剂的ODP值和HGWP值示意图描述对臭氧的消耗特征及其强度分布，通常使用ODP（OzoneDepletionPotential）值。