1、制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图一、制冷剂的作用：一、制冷剂的作用：制冷剂是制冷系统完成制冷循环所必需的工作制冷剂是制冷系统完成制冷循环所必需的工作介质。制冷剂在制冷系统中不断的与外界发生介质。制冷剂在制冷系统中不断的与外界发生热交换。热交换。制冷剂借助压缩机的做功，将被冷却对象的热制冷剂借助压缩机的做功，将被冷却对象的热量连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。量连续不断传递给外界环境，从而实现制冷。制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化，在冷凝制冷剂在蒸发器中是低压低温下汽化，在冷凝器中是高压常温下凝结，因此只有在工作温度器中是高压常温下凝结，因此只有在工作温度范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。
2、范围内能气化和凝结的物质才能作为制冷剂。多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。多数制冷剂在大气压力和环境温度下是气态。制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化，没制冷剂在制冷系统中状态只发生物理变化，没有化学变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期有化学变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期循环使用。循环使用。二、常用制冷剂分类和命名二、常用制冷剂分类和命名1.1.无机物化合物无机物化合物2.2.饱和碳氢化合物饱和碳氢化合物3.3.不饱和碳氢化合物不饱和碳氢化合物4.4.氟里昂氟里昂5.5.共沸溶液共沸溶液6.6.非共沸溶液非共沸溶液7.7.有机化合物有机化合物8.8.环状有机化合物环状有机化合物按按化化
3、学学组组成成分分类类按按工工作作温温度度压压力力分分1.1.高温低压类高温低压类2.2.中温中压类中温中压类3.3.低温高压类低温高压类1.1.无机物化合物类无机物化合物类 主要有主要有:氨、空气、水、氨、空气、水、coco2 2等。等。代号由字母代号由字母R7R7组成，如：氨（组成，如：氨（NHNH3 3）-R717,-R717,水水-R718R718，空气，空气-R729-R729。它们是较早采用的天然制它们是较早采用的天然制冷剂。冷剂。2.2.饱和碳氢化合物类饱和碳氢化合物类 主要有主要有:甲烷（甲烷（CHCH4 4）-R50-R50；乙烷（乙烷（CHCH3 3CHCH3 3）-R170
4、R170；丙烷（丙烷（CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3）-R290-R290；丁烷丁烷 (CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3333)-)-R600 R600；异丁烷异丁烷 (CHCH(CH(CH3 3)3 3)-)-R600a R600a。从经济观点来看，它们从经济观点来看，它们是出色的制冷剂，但易燃，安全性很差。是出色的制冷剂，但易燃，安全性很差。3.3.不饱和碳氢化合物类不饱和碳氢化合物类 它们的命名是在它们的命名是在R R后面先写后面先写“1”1”主要有：主要有：乙烯乙烯:R1150:R1150，丙烯丙烯:R1270:R1270。4.4.氟里昂类氟里昂类(饱和
5、碳氢化合物饱和碳氢化合物)它是它是饱和碳氢化合物的卤族元素的衍生物总称，饱和碳氢化合物的卤族元素的衍生物总称，卤代烃的一类卤代烃的一类.生产氟里昂主要是甲烷、乙烷、生产氟里昂主要是甲烷、乙烷、丙烷。它的分子通式是：丙烷。它的分子通式是：C Cm mH Hn nF Fp pClClq qBrBrr r 氟氟里昂的代号是里昂的代号是:R:R（m-1)(n+1)(p)B(r)m-1)(n+1)(p)B(r)若若r=0,Br=0,B可省去。可省去。例如：二氯二氟甲烷例如：二氯二氟甲烷 CClCCl2 2F F2 2R12R12；一氯二氟甲；一氯二氟甲烷烷 CHClFCHClF2 2R22R22；四氟乙
6、烷；四氟乙烷 CHCH2 2FCFFCF3 3R134aR134a四氟乙烷四氟乙烷 CHCH2 2FCFFCF3 3：R134aR134a。5.5.共沸溶液类（混合制冷剂）共沸溶液类（混合制冷剂）由两种以上互溶的单组分制冷剂组成，在常温由两种以上互溶的单组分制冷剂组成，在常温下按一定比例混合而成。命名是下按一定比例混合而成。命名是R500R500序号中编序号中编号，例如：号，例如：R502R502是是R22R22和和R115R115按按48.8/51.248.8/51.2混合。混合。特点：在一定压力下具有恒定沸点，和单组制特点：在一定压力下具有恒定沸点，和单组制冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是
7、，在相同冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是，在相同工作条件下，蒸发温度变低，制冷量增大，工作条件下，蒸发温度变低，制冷量增大，化学稳定性好，压缩机排气温度降低，它化学稳定性好，压缩机排气温度降低，它可使封闭压缩机电机得到更好的冷却，改善提可使封闭压缩机电机得到更好的冷却，改善提高制冷循环性能。高制冷循环性能。6.6.非共沸溶液类（混合制冷剂）非共沸溶液类（混合制冷剂）由两种以上由两种以上沸点相差较大的，沸点相差较大的，相互不形成共沸的相互不形成共沸的单组分制冷剂溶液组成。其溶液在加热时，虽然单组分制冷剂溶液组成。其溶液在加热时，虽然在相同蒸发压力下，易挥发的蒸发比例大，难挥在相同蒸发压力下，易挥
8、发的蒸发比例大，难挥发的蒸发比例小。使得整个蒸发过程中温度在变发的蒸发比例小。使得整个蒸发过程中温度在变化。所以相变过程是不等温的。能使制冷循环获化。所以相变过程是不等温的。能使制冷循环获得更低蒸发温度，可增大制冷量。得更低蒸发温度，可增大制冷量。例如：例如：R407C R407C 由（由（R32/R125/R134aR32/R125/R134a）组成）组成 ；R410aR410a 由由(R32/R125)(R32/R125)组成的混合物组成的混合物。特点：不能与矿物冷冻油互溶，能溶于聚酯类特点：不能与矿物冷冻油互溶，能溶于聚酯类合成冷冻油。合成冷冻油。7.7.有机化合物类有机化合物类 主要是
9、有机氧化物、有机硫化物、有机氮化主要是有机氧化物、有机硫化物、有机氮化物。命名是物。命名是R600R600序号中编写，序号中编写，6 6后面的后面的1 1代表代表氧化物、氧化物、2 2硫化物、硫化物、3 3氮化物。如：乙醚氮化物。如：乙醚 C C2 2H H5 5OCOC2 2H H5 5R610R610；甲胺甲胺 CHCH3 3NHNH2 2 R630 R630。8.8.环状有机化合物类环状有机化合物类 命名是命名是R R后面先加字母后面先加字母C C，后面按氟里，后面按氟里昂编号昂编号规则编写。规则编写。按工作温度压力分：在一个大气压下，环温在一个大气压下，环温3030下的冷凝压力分为：下
10、的冷凝压力分为：1.1.高温低压制冷剂，沸点在高温低压制冷剂，沸点在0 0以上，冷凝压以上，冷凝压力小于力小于0.3MPa0.3MPa的制冷剂，包括的制冷剂，包括R11R11、R21R21、R114R114。2.2.中温中压制冷剂，标准沸点在中温中压制冷剂，标准沸点在-600-600范围范围内，压力在内，压力在03MPa2MPa03MPa2MPa范围内的制冷，包括范围内的制冷，包括R717R717、R12R12、R22R22、R502R502等。等。3.3.低温高压制冷剂，标准沸点低于低温高压制冷剂，标准沸点低于-60-60，冷凝，冷凝压力高于压力高于2MPa2MPa的制冷剂，包括的制冷剂，包
11、括R13R13、R14R14、R503R503。三、制冷剂的环保问题三、制冷剂的环保问题 臭氧层破坏和温室效应是当今全球性的环境臭氧层破坏和温室效应是当今全球性的环境问题，它对人类健康和人类赖以生存的生态问题，它对人类健康和人类赖以生存的生态环境造成了巨大的有害影响。环境造成了巨大的有害影响。大气的总臭氧层包括平流层和对流层 它们对人类的影响不同，离地面它们对人类的影响不同，离地面1010公里以上的臭氧公里以上的臭氧约占总臭氧约占总臭氧80%80%，能吸收大部分太阳紫外线辐射，能吸收大部分太阳紫外线辐射，此层臭氧常称为臭氧层，平流层臭氧减少是造成南此层臭氧常称为臭氧层，平流层臭氧减少是造成南极
12、臭氧空洞与全球臭氧量减少的主要原因。极臭氧空洞与全球臭氧量减少的主要原因。近地面近地面1010公里以内的对流层臭氧约占总臭氧公里以内的对流层臭氧约占总臭氧15%15%，对流层臭氧增加对流层臭氧增加,会增强温室效应。会增强温室效应。平流层平流层 3.1 臭氧层被破坏的危害 1.1.会影响人类的健康。会影响人类的健康。臭氧层被破坏后，其吸收紫外线臭氧层被破坏后，其吸收紫外线的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会大大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免大大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系统，使人的自身免疫系统出现障碍，
13、患呼吸道系统疫系统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每辐射会增加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有年大约有1010万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭氧层的臭氧每损耗辐射有关。臭氧层的臭氧每损耗1 1，皮肤癌的发病率就，皮肤癌的发病率就会增加会增加 2 2。另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科。另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、角膜肿瘤等。疾病，如白内障、角膜肿瘤等
14、。2.2.会影响农作物的生产。会影响农作物的生产。实验表明，过量的紫外线辐射实验表明，过量的紫外线辐射会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积，会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积，从而影响作物的产量同时，过量紫外线辐射还会影响到从而影响作物的产量同时，过量紫外线辐射还会影响到部分农作物种子的质量，使农作物更易受杂草和病虫害部分农作物种子的质量，使农作物更易受杂草和病虫害的损害。一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少的损害。一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少2525，大豆将会减产，大豆将会减产20202525。3.2 哪些气体可以破坏臭氧层？臭氧层在氯原子，氟原子和溴原
15、子附近会被毁坏。臭氧层在氯原子，氟原子和溴原子附近会被毁坏。这些元素含在很稳定的氟氯烃这些元素含在很稳定的氟氯烃(如氟里昂如氟里昂)中。这些中。这些气体分子升到平流层，在紫外线照射之后，分解成气体分子升到平流层，在紫外线照射之后，分解成各种单元素气体，破坏臭氧。这些气体比空气重，各种单元素气体，破坏臭氧。这些气体比空气重，最终会降落到地球表面，和有机物质反应之后被吸最终会降落到地球表面，和有机物质反应之后被吸收。但是在平流层已经破坏了很多臭氧。氯气破坏收。但是在平流层已经破坏了很多臭氧。氯气破坏性最大，可以破坏它十万倍的臭氧。性最大，可以破坏它十万倍的臭氧。19731973年，美国化学家马里奥
16、年，美国化学家马里奥莫利纳首次提出氟里莫利纳首次提出氟里昂对臭氧层有影响。氟里昂是一种氟氯烃，在冰箱昂对臭氧层有影响。氟里昂是一种氟氯烃，在冰箱和空调器中已经做了和空调器中已经做了2020多年的制冷剂。但是当时没多年的制冷剂。但是当时没有学者测试臭氧层厚度，也没有多少臭氧层研究，有学者测试臭氧层厚度，也没有多少臭氧层研究，各国政府没有在意。各国政府没有在意。臭氧层空洞是在做南极研究时臭氧层空洞是在做南极研究时逐步发现。这些研究在地面和空中一起测量，由各逐步发现。这些研究在地面和空中一起测量，由各国合作测量。国合作测量。3.3 臭氧层破坏原因实验 最着名的是最着名的是19871987年代表年代表
17、1919个组织和四个国家，在个组织和四个国家，在智利的蓬塔阿雷纳斯，进行的一项大规模研究，即智利的蓬塔阿雷纳斯，进行的一项大规模研究，即机载南极臭氧实验。这项实验表明机载南极臭氧实验。这项实验表明19871987年臭氧洞大年臭氧洞大小达到历史最大，引起科学界和政界的注意。小达到历史最大，引起科学界和政界的注意。同时持氟里昂破臭氧层观点的学者认为，南极上同时持氟里昂破臭氧层观点的学者认为，南极上空之所以会出现臭氧层空洞是因为当地的极度寒冷空之所以会出现臭氧层空洞是因为当地的极度寒冷所至。他们认为云层中粒子无论属何性质，由什么所至。他们认为云层中粒子无论属何性质，由什么构成，当其表面温度低于构成，
18、当其表面温度低于-73-73摄氏度时，任何形式存摄氏度时，任何形式存在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。当南在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。当南极洲处于暖季（极洲处于暖季（1111月月33月）时，南极上空臭氧层中月）时，南极上空臭氧层中的氯化合物只受到太阳紫外线辐射的影响，分解缓的氯化合物只受到太阳紫外线辐射的影响，分解缓慢。但当进入酷寒的冬季（慢。但当进入酷寒的冬季（410410月），其气温可达月），其气温可达-88.3-88.3摄氏度，云层中冰冷的粒子此时便成了释放摄氏度，云层中冰冷的粒子此时便成了释放活性氯的化学反应的催化剂，这就更大破坏了南极活性氯的化学反应的催化剂，这就更
19、大破坏了南极上空臭氧，因此出现臭氧层空洞。上空臭氧，因此出现臭氧层空洞。3.4 3.4 臭氧层破坏结论及蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书 19741974年，美国科学家莫里纳和罗兰德宣布，氟利昂中的年，美国科学家莫里纳和罗兰德宣布，氟利昂中的氯原子和哈龙物质中的溴原子是破坏臭氧层的元凶。这一氯原子和哈龙物质中的溴原子是破坏臭氧层的元凶。这一发现令陶醉于自己智慧的人类十分尴尬：被大量使用的制发现令陶醉于自己智慧的人类十分尴尬：被大量使用的制冷剂、发泡剂、清洗剂及发胶中的氟利昂、哈龙等原来是冷剂、发泡剂、清洗剂及发胶中的氟利昂、哈龙等原来是消耗臭氧层的物质（消耗臭氧层的物质（ODSODS）。）。本世纪
20、本世纪3030年代，含氟的制冷年代，含氟的制冷剂被研究发明后在美国进入商业化生产，前苏联、日本和剂被研究发明后在美国进入商业化生产，前苏联、日本和欧洲各国也不甘落后，氟利昂的应用范围也由制冷剂，其欧洲各国也不甘落后，氟利昂的应用范围也由制冷剂，其产量与日俱增。到产量与日俱增。到19741974年，全球氟利昂的产量已达到年，全球氟利昂的产量已达到8080多多万吨。万吨。19861986年全球年全球ODSODS的年消费量已高达的年消费量已高达100100多万吨。人类多万吨。人类已经把已经把 1500 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。是人类自万吨以上的氯氟烃排放到大气中。是人类自己陷入了眼下
21、的尴尬境地。己陷入了眼下的尴尬境地。在国际社会的共同努力下，在国际社会的共同努力下，19851985年年保护臭氧层维也纳保护臭氧层维也纳公约公约签署；签署；19871987年年关于消耗臭氧层物质的关于消耗臭氧层物质的生效。根生效。根据据 共担责任但又有区别共担责任但又有区别 的原则，联合国对发达国家和发的原则，联合国对发达国家和发展中国家提出了消耗臭氧层物质使用的时间限制，并建立展中国家提出了消耗臭氧层物质使用的时间限制，并建立了旨在帮助发展中国家履约的多边基金。由此，了旨在帮助发展中国家履约的多边基金。由此，ODSODS的生产的生产和消费量得以逐年减少，臭氧空洞的扩大得到了有效的控和消费量得
22、以逐年减少，臭氧空洞的扩大得到了有效的控制。制。联合国环保组织联合国环保组织19871987年在加拿大蒙特利尔市召开会议，年在加拿大蒙特利尔市召开会议，3636个国家和个国家和1010个国际组织共同签署了个国际组织共同签署了关于消耗大气臭关于消耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书氧层物质的蒙特利尔议定书，我国，我国19921992年正式宣布加年正式宣布加入修订后的入修订后的蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书。对于对于CFCsCFCs：发达国家，从发达国家，从19961996年年1 1月月1 1日起完全停止生产日起完全停止生产和消费；发展中国家，最后停用日期是和消费；发展中国家，最后停用日期是201020
23、10年。年。对于对于HCFCsHCFCs：发达国家，从发达国家，从19961996年起冻结生产量，年起冻结生产量，20042004年开始削减，年开始削减，20202020年完全停用；发展中国家，从年完全停用；发展中国家，从20162016年年开始冻结生产量，开始冻结生产量，20402040年完全停用。以上时间表可能还年完全停用。以上时间表可能还会提前。会提前。R12,R22 R12,R22 目前已禁止使用目前已禁止使用,R134a R134a 日本和美国的无氟替代制冷剂日本和美国的无氟替代制冷剂,R600a R600a 我国最佳无氟替代制冷剂我国最佳无氟替代制冷剂.3.5 3.5 中国中国正式
24、加入正式加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书 卤代烃（氟里昂）是链状饱和碳氢化合物的氟、卤代烃（氟里昂）是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。可以分为八类：氯、溴衍生物的总称。可以分为八类：全卤代烃全卤代烃-PFCsPFCs，碳氢化合物中氢原子被氟，碳氢化合物中氢原子被氟置换，具有无毒不燃的性质，结构稳定，不易置换，具有无毒不燃的性质，结构稳定，不易分解，对臭氧层不产生影响。如分解，对臭氧层不产生影响。如CFCF4 4、C C2 2F F6 6等。等。氯氟烃氯氟烃-CFCs-CFCs，碳氢化合物中氢全被氯和氟，碳氢化合物中氢全被氯和氟置换，在紫外线照射下分解出氯原子；置换，在紫外线照射下分
25、解出氯原子；如如R11R11，R12R12等。等。氢氯氟烃氢氯氟烃-HCFCs-HCFCs，碳氢化合物中氢部分被，碳氢化合物中氢部分被氯和氟置换，如氯和氟置换，如R22R22等。对臭氧层仍有一定的破等。对臭氧层仍有一定的破坏，只能作为过渡性物质，限期使用。坏，只能作为过渡性物质，限期使用。四、氟里四、氟里昂从环保角度的分类昂从环保角度的分类 （续）（续）氟里氟里昂从环保角度的分类昂从环保角度的分类 氢氟烃氢氟烃-HFCsHFCs，碳氢化合物中氢原子部分被氟碳氢化合物中氢原子部分被氟置换，没有氯原子；如置换，没有氯原子；如R134aR134a、R410aR410a、R407cR407c等。等。因
26、此不破坏臭氧层，是替代因此不破坏臭氧层，是替代CFCsCFCs的首选物质。的首选物质。碳氢化合物碳氢化合物-HC-HC，碳氢化合物，如碳氢化合物，如丙烷丙烷R290R290、丁烷丁烷R600R600、异丁烷、异丁烷 R600aR600a等等。全氯代烃全氯代烃-PCCsPCCs，碳氢化合物氢原子全部被氯碳氢化合物氢原子全部被氯置换，如：置换，如：R10R10等。等。含氯代烃含氯代烃-HCCsHCCs，碳氢化合物氢原子部分被氯碳氢化合物氢原子部分被氯置换，如：置换，如：R40R40、R30R30等。等。溴氟烷烃溴氟烷烃-BCFC-BCFC，这类，这类氟里昂如氟里昂如CClFCClF2 2BrBr等
27、能等能分离出氯和溴，会消耗臭氧分子，很少用于制冷分离出氯和溴，会消耗臭氧分子，很少用于制冷剂，主要是灭火剂。剂，主要是灭火剂。4.2 4.2 制冷剂类别与环境保护制冷剂类别与环境保护 科学家的研究证实科学家的研究证实R11R11、R12R12、R13R13等等氯氟烃氯氟烃化合物化合物（CFCCFCs s）制冷剂，当它们泄漏或排放后扩散到地球）制冷剂，当它们泄漏或排放后扩散到地球的平流层中，会破坏臭氧层，结果使地球上生物遭的平流层中，会破坏臭氧层，结果使地球上生物遭到紫外线的损害；另一方面，到紫外线的损害；另一方面，氯氟烃氯氟烃化合物的排放化合物的排放会加剧地球的温室效应，会像二氧化碳那样使地球
28、会加剧地球的温室效应，会像二氧化碳那样使地球温度升高。温度升高。CFCsCFCs中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用，中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用，是禁用制冷剂；而是禁用制冷剂；而HCFCsHCFCs中由于氢元素的存在，大大中由于氢元素的存在，大大减弱了对臭氧层的破坏作用，目前还可以继续使用，减弱了对臭氧层的破坏作用，目前还可以继续使用，属过渡制冷剂；至于无氯的属过渡制冷剂；至于无氯的HFCsHFCs，则不会对臭氧层，则不会对臭氧层破坏，受到国际社会的重视，成为替代制冷剂。破坏，受到国际社会的重视，成为替代制冷剂。HFCsHFCs和和HCHC这一类不含氯的制冷剂，对环境无害。这一类
29、不含氯的制冷剂，对环境无害。4.3 4.3 制冷剂环保指标制冷剂环保指标 一些制冷剂的一些制冷剂的ODPODP值和值和GWPGWP值值制冷剂制冷剂代号代号GWPGWP臭氧臭氧消耗消耗ODPODP制冷剂制冷剂代号代号GWPGWP臭氧臭氧 消耗消耗 ODPODP制冷制冷剂代剂代号号GWPGWP臭氧臭氧消耗消耗ODPODP(CO2(CO2=1.0)=1.0)(CO2=(CO2=1.0)1.0)(CO2(CO2=1.0)=1.0)R11R11350035001 1R124R1243503500.0220.022R290R2900 00 0R12R12710071001 1R125R1252940294
30、00 0R407cR407c17000 0R22R22160016000.0550.055R23R23nana0 0R502R502930093000.230.23R134aR134a120012000 0R142bR142b147014700.0650.065R600aR600a0 00 0R32R326506500 0R143aR143a266026600 0R717R7170 00 0R123R12370700.020.02R152aR152a1051050 0R410aR410a197519750 0ODPODP大气臭氧层消耗的潜能值；以大气臭氧层消耗的潜能值；以R11R11为基准值为
31、基准值,人为地规人为地规定其值为定其值为1.01.0；GWPGWP全球变暖潜能；以全球变暖潜能；以R11R11或或COCO2 2为基准值，人为地规定其为基准值，人为地规定其值为值为1.01.0。表2 目前制冷剂的替代趋势目前制冷剂的替代趋势制冷用途制冷用途原原 制制 冷冷 剂剂制冷剂的替代物制冷剂的替代物家用空调系统家用空调系统R22R407c、R410a大型离心式冷水大型离心式冷水机组机组(中央空调）中央空调）R11R12、R500R22R123R134aR407c低温冷冻冷藏机低温冷冻冷藏机组和冷库组和冷库R12R502R22R717R134aR404a、R407a、R22（主要）（主要）
32、R717（主要）（主要）冰箱冰箱 冷柜冷柜 汽车汽车空调空调R12R134a(主要）主要）R600a(主要）主要）R152a五、制冷剂安全性分类五、制冷剂安全性分类 1.1.毒性（毒性（TLV-TWATLV-TWA）:短时间高浓度或长时间低短时间高浓度或长时间低浓度通过呼吸道、口吸入和皮肤接触有害身体浓度通过呼吸道、口吸入和皮肤接触有害身体或致人死亡的能力。或致人死亡的能力。5.1.1 5.1.1 美国工业与环境卫生专家大会用美国工业与环境卫生专家大会用最高允许最高允许浓度浓度（TLVsTLVs）指标作为毒性指标；）指标作为毒性指标；美国杜邦公司用美国杜邦公司用(AEL)(AEL)作为毒性指标
33、。作为毒性指标。上述两个指标数量非常接近，如果这些指标的数上述两个指标数量非常接近，如果这些指标的数值不小于值不小于10001000，则认为这种制冷剂是，则认为这种制冷剂是无毒无毒的。的。注意：注意：虽然有些氟里昂制冷剂的毒性较低，但是虽然有些氟里昂制冷剂的毒性较低，但是他们在高温或是火焰作用下会分解出他们在高温或是火焰作用下会分解出极毒极毒的光的光气，使用时要特别注意！如：气，使用时要特别注意！如：R12R12、R22R22。5.1.2 5.1.2 制冷剂毒性指标制冷剂毒性指标:制冷剂制冷剂TLVsTLVs或或AELAEL值值制冷剂制冷剂代代 号号TLVsTLVs或或AELAELppmhrp
34、pmhr制冷剂制冷剂代代 号号TLVsTLVs或或AELAELppmhrppmhr制冷剂制冷剂代代 号号TLVsTLVs或或AEL AEL ppmhrppmhrR11R1110001000R124R124500500R290R29010001000R12R1210001000R125R12510001000R500R50010001000R22R2210001000R134aR134a10001000R502R50210001000R23R2310001000R142bR142b10001000R600aR600a10001000R32R3210001000R143aR143a10001000
35、R717R7171 1R123R1231010R152aR152a10001000R718R71810001000请找出有毒性的制冷剂：请找出有毒性的制冷剂：_。5.5.2 2 燃烧性和爆炸性燃烧性和爆炸性(LFL)(LFL)各种制冷剂的燃烧性和爆炸性差别很大。易燃的制冷剂各种制冷剂的燃烧性和爆炸性差别很大。易燃的制冷剂在空气中的含量达到一定的范围时，遇明火就会产生爆在空气中的含量达到一定的范围时，遇明火就会产生爆炸。因此应尽量避免使用，万一必须要使用，要有防火炸。因此应尽量避免使用，万一必须要使用，要有防火防爆安全措施。用燃烧最小浓度值（防爆安全措施。用燃烧最小浓度值（LFLLFL）表示。表
36、示。制冷剂制冷剂代代 号号爆炸极爆炸极限限(容积容积%)%)制冷剂制冷剂代代 号号爆炸极限爆炸极限(容积容积%)%)制冷剂制冷剂代代 号号爆炸极限爆炸极限(容积容积%)%)R11R11NoNoR124R124 No NoR290R2902.3-7.32.3-7.3R12R12NoNoR125R125 No NoR500R500 NoNoR22R22NoNoR134aR134a No NoR502R502 NoNoR23R23NoNoR142bR142b6.7-14.96.7-14.9R600aR600a1.8-8.41.8-8.4R32R3214-3114-31R143aR143a6.0-na
37、6.0-naR717R71716-2516-25R123R123NoNoR152aR152a3.9-16.93.9-16.9R718R718 NoNo注：注：NoNo表示不燃烧，表示不燃烧，nana表示未知。表示未知。5.3.1 5.3.1 安全分类安全分类 国际标准国际标准ISO514993ISO514993和美国标准和美国标准ANSIANSIASHRAE34-92ASHRAE34-92对对制冷剂的安全分类作了较大的调整，将毒性和可燃性制冷剂的安全分类作了较大的调整，将毒性和可燃性合在一起，规定了六个安全等级。合在一起，规定了六个安全等级。A A表示低毒性；表示低毒性；B B表示高毒性。表示
38、高毒性。1 1类：不可燃；类：不可燃；2 2类有可燃性；类有可燃性；3 3类有爆炸性。类有爆炸性。可可 燃燃 性性TLVsTLVs值确定或一定值确定或一定的系数，制冷剂体的系数，制冷剂体积分数积分数4 41010-4-4TLVsTLVs值确定或一定值确定或一定的系数，制冷剂体的系数，制冷剂体积分数积分数40.1kg/mLFL0.1kg/m3 3,燃烧热燃烧热19000kJ/kg19000kJ/kg低度低度可燃性可燃性A2A2B2B2制冷剂制冷剂LFL0.1kg/mLFL0.1kg/m3 3,燃烧热燃烧热19000kJ/kg19000kJ/kg高度高度可燃性可燃性 A3 A3B3B3毒毒 性性低
39、毒性低毒性高毒性高毒性制冷剂制冷剂代代 号号安全安全分类分类制冷剂制冷剂代代 号号安全安全分类分类制冷剂制冷剂代代 号号安全安全分类分类R11R11A1A1R124R124 A1 A1R290R290 A3 A3R12R12A1A1R125R125 A1 A1R500R500 A1 A1R22R22A1A1R134aR134a A1 A1R502R502 A1 A1R23R23A1A1R142bR142b A2 A2R600aR600a A3 A3R32R32A2A2R143aR143a A2 A2R717R717 B2 B2R123R123B1B1R407cR407c A1 A1R410aR
40、410a A1 A15.3.2 5.3.2 一些制冷剂的安全分类一些制冷剂的安全分类 L1L1组：组：A1A1L2L2组：组：A2A2、B1B1、B2B2L3L3组：组：A3A3、B3B3 6.1 6.1 安全和环保方面的要求：安全和环保方面的要求：对人的生命和健康不应有危害性，即不应对人的生命和健康不应有危害性，即不应有毒性、窒息性及刺激性作用；与食物也有毒性、窒息性及刺激性作用；与食物也不应有反应。不应有反应。应符合环境要求，应符合环境要求，氧氧消耗潜能值消耗潜能值（ODPODP）与与全球变暖潜能值全球变暖潜能值（GWPGWP）尽可能小）尽可能小，以减，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气
41、候变小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。暖。在工作温度范围内不在工作温度范围内不燃烧，不爆炸，避免燃烧，不爆炸，避免使用易燃易爆制冷剂，必须使用时一定要使用易燃易爆制冷剂，必须使用时一定要有防火防爆安全措施。有防火防爆安全措施。原料来源广，原料来源广，价格低廉，价格低廉，制造工艺简单，制造工艺简单，容易获得。容易获得。六、制冷剂性质和选择的要求六、制冷剂性质和选择的要求 温度要求两低一高：温度要求两低一高：a.a.制冷剂的沸点要低，才能获得制冷剂的沸点要低，才能获得较低的蒸发温度。较低的蒸发温度。b.b.凝固点要低低，以保证较广的温度凝固点要低低，以保证较广的温度范围内安全工作。范围内安全
42、工作。c.c.临界温度要高，在常温条件内能够临界温度要高，在常温条件内能够冷凝液化。冷凝液化。压力要求适中：压力要求适中：a.a.在低温下工作，蒸发压力最好不要低在低温下工作，蒸发压力最好不要低于大气压力，以防止外部的空气或水分渗入系统内。于大气压力，以防止外部的空气或水分渗入系统内。b.b.在常温下，冷凝压力不宜过高，以避免多消耗压缩功和在常温下，冷凝压力不宜过高，以避免多消耗压缩功和设备笨重，降低对设备的强度要求和成本，减少渗漏的设备笨重，降低对设备的强度要求和成本，减少渗漏的可能性和密封的困难。可能性和密封的困难。c.c.冷凝压力与蒸发压力比冷凝压力与蒸发压力比(P(Pk k/P/P0
43、0)及压力差（及压力差（P Pk k-P-P0 0)不要太大，避免压缩终温过高。不要太大，避免压缩终温过高。单位容积制冷量尽可能大单位容积制冷量尽可能大,减小制冷剂的循环量，而缩减小制冷剂的循环量，而缩小压缩机的尺寸。降低能耗，提高效率。小压缩机的尺寸。降低能耗，提高效率。绝热指数小，可使压缩过程耗功减少，压缩终温不高。绝热指数小，可使压缩过程耗功减少，压缩终温不高。6.2 6.2 热力学方面的要求：热力学方面的要求：粘度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动粘度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动时的阻力损失。时的阻力损失。较高的导热系数和放热系数，以提高热变换器较高的导热系数和放热系数，以提
44、高热变换器(蒸发器和冷凝器蒸发器和冷凝器)的工作效率，减小热交换器的的工作效率，减小热交换器的尺寸，提高传热效率。尺寸，提高传热效率。热化学稳定性好，在高温条件下不易分解，对热化学稳定性好，在高温条件下不易分解，对金属无腐蚀性，对密封材料膨润作用尽可能小。金属无腐蚀性，对密封材料膨润作用尽可能小。制冷剂制冷剂纯度要高，没有不溶性杂质、污物、不纯度要高，没有不溶性杂质、污物、不凝性气体，具有一定吸水性，凝性气体，具有一定吸水性，以避免系统中残存以避免系统中残存微量水分，导致冰堵。微量水分，导致冰堵。与润滑油有良好互溶性，有利于低温装置。对与润滑油有良好互溶性，有利于低温装置。对机器缝隙的渗透能力
45、低，且发生渗漏时易查出。机器缝隙的渗透能力低，且发生渗漏时易查出。6.3 6.3 物理、化学方面的要求物理、化学方面的要求:七、常用制冷剂七、常用制冷剂 1.R717:1.R717:氨氨 （NHNH3 3）2.R12:2.R12:二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷 (CCl(CCl2 2F F2 2，)3.R22:3.R22:二氟一氯甲烷二氟一氯甲烷 (CHClF(CHClF2 2)4.R134a:4.R134a:四氟乙烷四氟乙烷 (CH(CH2 2FCFFCF3 3)5.5.R600aR600a:异丁烷异丁烷 （C C4 4H H1010）6.R410a:(R32/R125)6.R410a:(R32/
46、R125)7.1 R717:7.1 R717:氨氨 （NHNH3 3）氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为度为-77.7-77.7，标准蒸发温度为，标准蒸发温度为33.333.3，在常温下冷凝压力，在常温下冷凝压力一般为一般为1.11.11.3MPa1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达，即使当夏季冷却水温高达时也绝时也绝不超过不超过1.5MPa1.5MPa。氨有氨有很好很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结，故系统内不会发生冻结，故系统内不会发生“冰堵冰堵”现象。氨
47、对钢铁不起腐蚀作现象。氨对钢铁不起腐蚀作用，但氨液中含有水分后，对用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金铜及铜合金有有腐蚀腐蚀作用。因此，作用。因此，氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料，并规定氨中含水量不氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料，并规定氨中含水量不应超过应超过0.20.2。氨的比重和粘度氨的比重和粘度小小，放热系数高，价格便宜，易于获得。但，放热系数高，价格便宜，易于获得。但是，氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含是，氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含量达到量达到0.50.50.60.6时，人在其中停留半个小时即可中毒，达时，人在其中停留半个小时即可中毒，
48、达到到11111313时即可点燃，达到时即可点燃，达到1616时遇明火就会爆炸。因此，时遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必须注意通风排气，并需经常排除系统中的空气及氨制冷机房必须注意通风排气，并需经常排除系统中的空气及其它其它不凝性气体不凝性气体。综上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、综上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐
49、蚀作用。可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。7.2 R12:7.2 R12:二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷(CCl(CCl2 2F F2 2)1212为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。温制冷剂。1212的标准蒸发温度为的标准蒸发温度为29.829.8，冷凝压力一般，冷凝压力一般为为0.780.780.98MPa0.98MPa，凝固温度为，凝固温度为-155.-155.1212是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、
50、是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过8080时才会使人窒息。但与明火接触或温度达时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400400以上时，则分以上时，则分解出对人体有害的光气。解出对人体有害的光气。1212能与能与任意比例的润滑油互溶任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但且能溶解各种有机物，但其其吸水性极弱吸水性极弱。因此，在小型。因此，在小型氟利昂氟利昂制冷装置中不设分油器，制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。同时规定而装设干燥器。同时规定1212中含水量不得大于中含水量不得大于0.
