冷热源工程课件 制冷剂及载冷剂.pptx

1、冷热源工程冷热源工程第第2 2章制冷剂及载冷剂章制冷剂及载冷剂本章主要内容本章主要内容2.1制冷剂制冷剂2.2CFCs的使用与替代的使用与替代2.3载冷剂载冷剂2.12.1制冷剂制冷剂2.12.1制冷剂制冷剂2.12.1制冷剂制冷剂2.12.1制冷剂制冷剂几种共沸制冷剂的组成和沸点几种共沸制冷剂的组成和沸点代号代号组分组分质量成分质量成分 分子分子量量沸点沸点()()共沸共沸温度温度各组分的各组分的沸点沸点()()R500 R12/152a73.8/26.299.3-33.50-29.8/-25R501R22/1284.5/15.593.1-41.5-41-40.8/-29.8R502 R22

2、/11548.8/51.2111.6-45.419-40.8/-38R503R23/1340.1/59.987.6-88.088-82.2/-81.5R504 R32/11548.2/51.879.2-59.217-51.2/-38R505R12/3178.0/22.0103.5-30115-29.8/-9.8R506 R31/11455.1/44.993.7-12.518-9.8/3.5R507 R125/143a50.0/50.098.9-46.7-46.7-48.8/-47.72.12.1制冷剂制冷剂水分在一些制冷剂中的溶解度（水分在一些制冷剂中的溶解度（2525）制冷剂制冷剂代代 号号

3、溶解度溶解度(质量质量%)%)制冷剂制冷剂代代 号号溶解度溶解度(质量质量%)%)制冷剂制冷剂代代 号号溶解度溶解度(质量质量%)%)R110.0098R1240.07R290naR120.01R1250.07R5000.05R220.13R134a 0.11R5020.06R230.15R142b 0.05R600a naR320.12R143a 0.08R1230.08R152a 0.172.12.1制冷剂制冷剂 氟里昂溶油的临界曲线2.12.1制冷剂制冷剂 R22溶油的临界曲线：1、2一环烃族润滑油；3-环烃-石蜡润滑油；4-石蜡族润滑油从图中可看出，氟里昂22较易溶于环烃族润滑油中，其

4、临界温度低于石蜡族润滑油。2.12.1制冷剂制冷剂优点：热力性质好（沸点-33.4，凝固点-77.7）；工作压力适中；q0、qv较大；粘性小，密度小，流动阻力小，传热性能好；溶水性好以任意比与水互溶、不会“冰塞”；纯氨不腐蚀，但含水后腐蚀铜及铜合金（磷青铜除外）。缺点：毒性大、有刺激性臭味、易燃易爆、一旦泄漏，将污染空气、食品，并刺激人，微溶于润滑油，易有油膜。适用：大中型工业制冷装置（-65以上）和大中型冷库氨氨2.12.1制冷剂制冷剂优点：无味、不易燃易爆、毒性小、等熵指数小、排气温度低，不腐蚀金属，分子量大。缺点：密度大、粘性大、流动阻力大，渗透性强，易于泄漏而不被发现，含氟原子的氟利昂

5、与明火接触能分解出剧毒的光气COCl2，价格高。氟利昂氟利昂适用：范围广2.12.1制冷剂制冷剂沸点沸点-29.8-29.8，凝固点，凝固点-158-158。无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。系统里应严格限制含水量，一般规定不得超过系统里应严格限制含水量，一般规定不得超过0.001%0.001%。常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶。常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶。不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过2%2%铝镁合金。铝镁合金。(1)R12(1)R12（二氟二氯甲烷（二氟二氯甲烷 CFC

6、F2 2ClCl2 2）2.12.1制冷剂制冷剂毒性非常低，不可燃，安全。毒性非常低，不可燃，安全。与矿物润滑油不相溶。与矿物润滑油不相溶。化学稳定性很好，溶水性比化学稳定性很好，溶水性比R12R12强得多，对系统干燥强得多，对系统干燥和清洁性要求更高，和清洁性要求更高，用与用与R12R12不同的干燥剂。不同的干燥剂。(2)R134a(2)R134a（四氟乙烷（四氟乙烷 CHCH2 2FCFFCF3 3）2.12.1制冷剂制冷剂沸点沸点23.823.8，凝固点，凝固点-111-111。毒性比毒性比R12R12更小，安全。更小，安全。水在水在R11R11中的溶解能力与中的溶解能力与R12R12相

7、接近。相接近。对金属及矿物润滑油的作用关系也与对金属及矿物润滑油的作用关系也与R12R12大致相似。大致相似。(3)R11(3)R11（一氟三氯甲烷（一氟三氯甲烷 CFClCFCl3 3）2.12.1制冷剂制冷剂沸点沸点-40.8-40.8，凝固点，凝固点-160-160。毒性比毒性比R12R12略大，无色无味，不燃不爆，安全。略大，无色无味，不燃不爆，安全。部分部分与矿物润滑油互溶。与矿物润滑油互溶。溶水性稍大于溶水性稍大于R12R12，系统内应装设干燥器。，系统内应装设干燥器。(4)R22(4)R22（二氟一氯甲烷（二氟一氯甲烷 CHFCHF2 2ClCl）2.12.1制冷剂制冷剂碳氢化合

8、物(1)R600a(1)R600a（异丁烷（异丁烷 C C4 4H H1010）沸点沸点-11.73-11.73，凝固点，凝固点-160-160。毒性非常低，在空气中可燃，应注意防火防爆毒性非常低，在空气中可燃，应注意防火防爆。与矿物润滑油能很好互溶。与矿物润滑油能很好互溶。与水的溶解性很差。与水的溶解性很差。2.12.1制冷剂制冷剂沸点和凝固点比沸点和凝固点比R600aR600a低，容积制冷量低，容积制冷量比比R600aR600a大，其他制冷特性及安全特性大，其他制冷特性及安全特性均与均与R600aR600a相似。相似。(2)R290(2)R290（丙烷（丙烷 C C3 3H H8 8）2.

9、2CFCs2.2CFCs的使用与替代的使用与替代一、臭氧层的破坏一、臭氧层的破坏 1 1、问题的提出：、问题的提出：19741974年，美加州大学科学家在年，美加州大学科学家在NatureNature杂志发表论文，提出卤杂志发表论文，提出卤代烃中的代烃中的clcl原子会破坏大气原子会破坏大气O O3 3层。（获层。（获19951995年诺贝尔化学奖）年诺贝尔化学奖）后果：后果：O O3 3层的破坏，增加太阳对地面紫外线辐射强度层的破坏，增加太阳对地面紫外线辐射强度 人的免疫系统受到破坏，抵抗力下降人的免疫系统受到破坏，抵抗力下降 皮肤癌、白内障等皮肤癌、白内障等 农作物、鱼类减产农作物、鱼类减

10、产 树木坏死、塑料制品老化加速树木坏死、塑料制品老化加速 城市光化学烟雾发生几率提高城市光化学烟雾发生几率提高 2.2CFCs2.2CFCs的使用与替代的使用与替代2 2、保护措施及发展过程、保护措施及发展过程 蒙特利尔议定书及其修正案蒙特利尔议定书及其修正案 19851985年：年：维也纳公约维也纳公约，二十多国家签署，二十多国家签署 19871987年年:蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书，主要发达国家成员，主要发达国家成员 19901990年：年：伦敦修正案伦敦修正案 19931993年：年：哥本哈根修正案哥本哈根修正案，第一次对，第一次对HCFCHCFC类提出限制类提出限制 CFCCFC类类

11、:发达国家发达国家19961996年年;发展中国家发展中国家20102010年。年。我国已于我国已于20072007年年7 7月月1 1日停止使用日停止使用HCFCHCFC类：发达国家类：发达国家20302030年；发展中国家年；发展中国家20402040年年 2.2CFCs2.2CFCs的使用与替代的使用与替代 19971997年：年：蒙特利尔修正案蒙特利尔修正案，将，将HCFCHCFC类的禁用时间类的禁用时间提前提前1010年年；19991999年：年：北京修正案北京修正案 这些修正案对议定书所列的种类、消耗量基准和禁用时间这些修正案对议定书所列的种类、消耗量基准和禁用时间做了进一步调整和

12、限制。做了进一步调整和限制。2.2CFCs2.2CFCs的使用与替代的使用与替代二、温室效应及京都议定书二、温室效应及京都议定书 CFCsCFCs、HCFCsHCFCs及及HFCsHFCs的排放会加剧地球的温室效应的排放会加剧地球的温室效应 带来的危害带来的危害:气温上升、海平面上升、土地沙漠化加速、气温上升、海平面上升、土地沙漠化加速、厄尔厄尔尼诺现象尼诺现象 19971997年年1010月，联合国气候变化框架公约缔约国第三次会议在日月，联合国气候变化框架公约缔约国第三次会议在日本东京召开，通过了本东京召开，通过了京都议定书京都议定书:将将COCO2 2、HFCHFCS S等等6 6种气体种

13、气体定为受管制的温室气体，并限制其排放总量定为受管制的温室气体，并限制其排放总量,但无禁用期。但无禁用期。我国我国20022002年年9 9月月加入，并承担相应国际义务。加入，并承担相应国际义务。2.2CFCs2.2CFCs的使用与替代的使用与替代三、替代方案三、替代方案HFCHFC：温室气体、环境污染：温室气体、环境污染HCHC：可燃可爆：可燃可爆2.2CFCs2.2CFCs的使用与替代的使用与替代替代方案替代方案 制冷用途制冷用途原制冷剂原制冷剂制冷剂替代物制冷剂替代物家用和楼宇空调系统家用和楼宇空调系统R22R407c、R410a大型离心式冷水机组大型离心式冷水机组 螺杆式冷水机组螺杆式

14、冷水机组R11 R22R123 R134a R134a低温冷冻冷藏机组和低温冷冻冷藏机组和冷库冷库R12 R502或或R22 NH3R134a R407c、R410a NH3冰箱、冷柜、汽车空调冰箱、冷柜、汽车空调R12R134a、R600a2.2CFCs2.2CFCs的使用与替代的使用与替代 替代过程中的注意事项：替代过程中的注意事项：压缩机尺寸、密封性能、干燥剂、制冷剂量压缩机尺寸、密封性能、干燥剂、制冷剂量2.32.3载冷剂载冷剂本节主要内容一、基本要求二、常用载冷剂2.32.3载冷剂载冷剂一、基本要求5.5.来源广泛，价低易得。来源广泛，价低易得。1.1.工作温度范围内始终呈液态，不凝固、不汽化；工作温度范围内始终呈液态，不凝固、不汽化；2.无毒、无刺激性，环保、安全，腐蚀性小；无毒、无刺激性，环保、安全，腐蚀性小；3.比热大，同样质量则载冷量大，传热性好；比热大，同样质量则载冷量大，传热性好；4.4.流动性好，密度小，粘度小流动性好，密度小，粘度小,流动阻力小；流动阻力小；2.32.3载冷剂载冷剂二、常用载冷剂：3.3.有机化合物及其水溶液：有机化合物及其水溶液：乙二醇、丙三醇乙二醇、丙三醇1.水：水：2.2.盐水溶液：盐水溶液：NaCl、CaCl22.32.3载冷剂载冷剂2.32.3载冷剂载冷剂