02-混合制冷剂-PPT
制冷剂与压焓图
3.4 臭氧层破坏结论及蒙特利尔议定书
• 1974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、哈龙等原来是消耗臭氧 层的物质（ODS）。 本世纪30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1974年，全球氟利昂的产量已达到80多万吨。1986年 全球ODS的年消费量已高达100多万吨。人类已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。是人类自己陷入了眼下的 尴尬境地。
• 3.低温高压制冷剂，标准沸点低于-60℃，冷凝 压力高于2MPa的制冷剂，包括R13、R14、R503。
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环境问 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。
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10公里以上的臭氧 约占总臭氧80%，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 极臭氧空洞与全球臭氧量减少的主要原因。
特点：不能与矿物冷冻油互溶，能溶于聚酯类 合成冷冻油。
7.有机化合物类
• 主要是有机氧化物、有机硫化物、有机氮化 物。命名是R600序号中编写，6后面的1代表 氧化物、2硫化物、3氮化物。如：乙醚 C2H5OC2H5–R610； 甲胺 CH3NH2 –R630。
8.环状有机化合物类
• 命名是R后面先加字母C，后面按氟里昂编号 规则编写。
• 在国际社会的共同努力下，1985年《保护臭氧层维也纳 公约》签署；1987年《关于消耗臭氧层物质的》生效。根 据"共担责任但又有区别"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，并建立了旨 在帮助发展中国家履约的多边基金。由此，ODS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制。
制冷剂基本常识 PPT课件
R744 5000
表2–8 一些制冷剂的易燃易爆特性
制冷剂 代号
11
爆炸 极限 (容积%)
None
制冷剂 代号
124
爆炸 极限 (容积%)
None
制冷剂 代号
290
爆炸 极限 (容积%)
2.3-7.3
12
None
125
None
500
None
22
None
134a
None
502
None
23
None
142b 6.7-14.9 600a 1.8-8.4
制冷剂按其化学组成主要有三类
无机物 氟里昂(卤代烃) 碳氢化合物
制冷剂的简写符号 字母“R”和它后面的一组数字或字母
表示制冷剂；根据制冷剂分子组成按一定规则编写
编写规则 1.无机化合物
➢简写符号规定为R7( )( ) 括号中填入的数字是该无机物分子量的整数部分。
2.氟里昂和烷烃类
➢简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z) 数值为零时省去写，同分异构体则在其最后加小写 英文字母以示区别。 正丁烷和异丁烷例外，用R600和R600a(或R601)表示
卤代烃，也称氟里昂（Freon，杜邦公司商标名称） 是链状饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。 1929-1930年提出。制冷业发展的重要里程碑。
全卤代烃，即在它们的分子当中只有氯、氟、碳原 子，称氯氟烃(ChloroFluoroCarbons)，简称CFCs ; 如果分子中除了氯、氟、碳原子外，还有氢原子， 称氢氯氟烃(HydroChloroFluoroCarbons )，简称 HCFCs; 如果分子中没有氯原子，而有氢、氟、碳原子，称 氢氟烃(HydroFluoroCarbons)，简称HFCs。
《制冷剂基本常识》课件
R407C
R407C是一种室内环 保型制冷剂，替代了 部分对臭氧层有破坏 性的制冷剂，减少了 对环境的损害。
制冷剂的使用与管理
1 制冷剂的充注与回收 2 管理制冷剂的合法性 3 制冷剂的环境保护问
题
使用制冷剂时需注意充注
制冷剂的使用和管理需要
量的控制和回收，确保制
符合相关法律法规的规定，
制冷剂的使用对环境具有
制冷系统中的制冷剂
制冷系统的基本组成
制冷系统由压缩机、冷凝器、 蒸发器和节流装置等组成，制 冷剂在其中发挥重要作用。
制冷剂在制冷循环中 的作用
制冷剂通过吸收热量、压缩、 冷凝和膨胀等过程，实现热量 的转移和空调制冷效果的实现。
制冷剂在制冷系统中 的循环过程
制冷剂在制冷循环中会不断地 循环流动，完成制冷效果，确 保制冷系统顺利运行。
《制冷剂基本常识》PPT 课件
本PPT课件将介绍制冷剂的基本常识，包括制冷剂的定义、分类、特性、在制 冷系统中的作用、常见的制冷剂以及制冷剂的使用与管理等内容。
制冷剂的定义与分类
定义
制冷剂是指可利用它的物理性质，在制冷系统 中完成制冷循环过程的物质。
分类
制冷剂可以根据其化学组成和物理性质进行分 类，常见的包括氟代烃、氯代烃、碳氢化合物 等。
制冷剂的特性
1 气态相变
制冷剂在制冷循环中会发生气态相变，从高 温高压气态转变为低温低压气态。
2 液态相变
制冷剂在制冷循环中会发生液态相变，从高 温高压液态转变为低温低压液态。
3 温度和压力的关系
制冷剂的温度和压力之间有一定的关系，根 据热力学原理，可以实现冷却和制冷效果。
4 臭氧破坏的问题
一些制冷剂会产生臭氧破坏物质，对大气层 的臭氧层造成破坏，需要注意环境保护问题。
第二章制冷剂和载冷剂ppt课件
例：氨NH3——R717
XX为无机物的分子量
水H2O——R718
二氧化碳CO2——R744
(二)氟利昂(卤代烃)
氟利昂是饱和烃类(饱和碳氢化合物)的卤族衍生 物的总称。
分子式：CmHnFxClyBrz （满足2m+2=n+x+y+z）
1）命名法一：R (m-1)(n+1) (x)B(z)
一、对制冷剂的基本要求
(一)热力学方面的要求
1.制冷效率高 选用制冷效率较高的制冷剂可以提高制冷的经济 性。 2.蒸发压力和冷凝压力适中 蒸发压力：最好接近且稍高于大气压力； 冷凝压力：不宜过高，一般不超过1.2～1.5Mpa。
3.q0和qv大 q0大：获取相同的制冷量时，可减少制冷剂的循 环量； qv大：压缩机尺寸小，设备小，可减少材料消耗 和投资。
一样使用。
R500、R502混合制冷剂性质。
1．R500
R500制冷剂是由质量百分比为73.8％的R12和 26.2％的R152a组成。与R12相比，使用同一台压缩 机其制冷量提高约18％。在大气压力下的蒸发温度 为-33.3℃。
2．R502制冷剂
R502制冷剂是由质量百分比为48.8％的R22和 51.2％的R115组成。它与R22相比，采用R502的单级 压缩机，制冷量可增加5％～30％；采用双级压缩机， 制冷量可增加4％～20％，在低温下，制冷量增加较 大。在相同的t0和tk下，压缩比较小，排气温度比 R22低15～30℃。在相同的工况下，R502比R22的吸入 压力稍高，而压缩比又较小，故压缩机的容积效率提 高，在低温下更为有利。
3.化学稳定性好： 对金属和非金属材料不腐蚀。 注意对制冷系统设备及管道、密封材料选择。 氨：对金属有腐蚀作用，对非金属腐蚀很小。选 用无缝钢管，普通橡胶； 氟利昂：对非金属有腐蚀作用，对金属腐蚀小。 选用铜管或无缝钢管，特殊橡胶。
第2讲 制冷剂种类分解
2.6.3 饱和循环在lgp-h图上的表示
2.6.4 te、tc对循环的影响 1. te的影响（ tc不变）
2. tc 的影响（ te不变）
饱和循环与逆卡诺循环的比较：
1．传热温差
2．压缩过程 3．节流过程 4．E、C中的过程 饱和循环 逆卡诺循环 有，Te＜T1，Tc＞T2 无 干压缩，压缩到pc 节流阀 等压 湿压缩 膨胀机 等温
2.3 制冷剂的热力参数图表
要进行制冷循环的热力计算，就必 须知道各热力过程以及热力过程中热量、 功量变化与状态参数（p，t，v）和热力 参数（h，s）之间的关系。 对于目前常用的制冷剂，这些参数之 间的关系已经通过实验建立了数学模型。 但在实际计算中用这些数学模型十分不 方便。因此，为了计算方便，人们制成 各种表和图来表示制冷剂状态参数、热 力参数的关系。
2.2.5 共沸混合物
两种或多种组分按一定比例掺合在一起 的混合物，在一定压力下平衡的液相和 气相的组分相同，且保持恒定的沸点， 这样的混合物称为共沸混合物。共沸混 合物可以由组分制冷剂的编号和质量百 分比来表示。 如R22/R12（75/25） R501 R500 R12/R152a（73.8/26.2） R502 R22/R115(48.8/51.2) R503 R23/R13(40.1/59.9)
制冷剂都规定一识别的编号，以取代 其化学名称、分子式或商业名称。国际 上通用的编号法则是采用 ASHRAE（美 国供热、制冷和空调工程师学会）规定 的编号法。 卤代烷的化学通式为
C m H n Cl p Fq Brs
由于饱和碳氢化合物为 CmH2m+2，因此 有
n p q s 2m 2
R qe Qe m
2.4.2 制冷系数 用制冷系数（又称性能系数）来衡量 制冷机的能量消耗，制冷系数的定义为
空调通风制冷系统循环基本示意图.ppt
发
凝
Copyright 2节0流19-2019 Aspos视e液P镜ty Ltd.
蒸发器 （热量交换）
膨胀阀
制冷剂状态变化四部曲
压缩机
气体
冷凝器
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Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
制冷剂温度压力变化四部曲
高温高压
压缩机
冷凝器
ted withCAo低 温 低 压sppyorisgeh.tS2lEi0dv1e低a9s温lu-低f2ao压0tri1o.N9nEAoTsnpl3中温高压yo..s5eCPliteynLt tPdr.ofile 5.2
蒸发器
膨胀阀
二、空气循环原理
• 机组空气循环实物图（包括热风、冷风）
ted •wi入th，冷As被凝p压os缩e.机SlE压idve缩asl成ufao高trio.温NnE高oTn压l3y的..5制C冷lie剂nt气P体ro。file 5.2 • 从路C压流o缩入py机冷rig排凝h出器t 2的。01高在9温冷-2高凝01压器9 制中As冷，po剂由se气 于P体制ty经冷L排剂td气温. 管度
ted wi却th对As象po中se吸.S取lid热e量s f，or向.N环ET境3介.5质C排lie放nt热Pr量of。ile 5.2 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
一、制冷剂循环原理 二、空气循环原理
一、制冷剂循环原理
制冷原理第二章制冷剂
爆炸极限 1.8~8.4 16.0~25.0 None None
制冷剂代号 R23 R32 R22 R744
爆炸极限 None 14~31 None None
18
制冷剂的物理化学性质及其应用
3、安全分类 毒性分为A、B两级
（A——低毒性、B——高毒性） 可燃性分为1、2、3三级
（1——不燃；2——低度可燃；3——高度可燃）
料无腐蚀作用。
30
目录
制冷剂概述 制冷剂的物理化学性质及其应用 载冷剂 ➢ 润滑油
31
润滑油
一、润滑油的功效 在制冷装置中，润滑油保证压缩机正常运转，对压缩机各
个运动部件起润滑与冷却作用，在保证压缩机运行的可靠性和 使用寿命中起着极其重要的作用。
减少运动零件摩擦量，延长寿命； 带走摩擦热； 防止制冷剂气体泄露； 清洗润画面，带走污垢； 保护零件防止锈蚀；
臭氧层有潜在消耗能力。
22
23
制冷剂的物理化学性质及其应用
臭氧衰减指数ODP CFC高、HCHC低、HFC为0
温室效应指数GWP CFC高、HCHC和 HFC低
总等效温室效应TEWI • 第一部分：直接温室效应——温室气体排放、泄露 或维修报废时进入大气产生的温室效应； • 第二部分：间接温室效应——使用这些温室气体的 装置因耗能引起的二氧化碳排放所带来的温室效应。
上节回顾
相变制冷——液体汽化、固体熔化与升华；压焓图 有外功输出（等熵）
绝热膨胀制冷 无外功输出（等焓）
（温度随微小压力变化而变化的关系） 逆卡诺循环
制冷的热力学特征 洛伦兹循环 热能驱动的制冷循环
（制冷量、制冷系数、热力系数、热力完善度、热泵系数）
1
第二章 制冷剂、载冷剂及润滑油
第2章 制冷剂
缺点：部分制冷剂（R22）的单位容积制冷量较小，故制冷剂 的循环量大；密度大，流动阻力较大；吸水能力差，系统必须保 持干燥；价格较贵，极易泄漏而且不易发现。
常见氟利昂特性 (1) 氟利昂－12（代号：Ｒ12） Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷。它是我国中小型 制冷装臵中使用较为广泛的中压中温制冷剂。Ｒ12的标准蒸发温 度为－29.8℃，冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为155℃，单位容积标准制冷量约为288kcal/ｍ3。
Ｒ12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。 Ｒ12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸 水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装臵中不设分油器，而装设干 燥器,同时规定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％。 系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁晴橡胶或 氯乙醇等人造橡胶。否则，会造成密封垫片膨胀引起制冷剂泄漏。
然而，其油溶性、与某些材料不容性、高的排气温度等问题 也需合理解决。看来，NH3会有更大的市场份额。
3）二氧化碳（R744）
CO2是自然界天然存在的物质，ODP＝0，GWP=1。来源广泛、 成本低廉，CO2安全无毒，不可燃，适应各种润滑油常用机械零部 件材料，即便在高温下也不分解产生有害气体。CO2的蒸发潜热较 大，单位容积制冷量相当高，故压缩机及部件尺寸较小；绝热指 数较高K=1.30，压缩机压比约为2.5～3.0，比其它制冷系统低， 容积效率相对较大，接近于最佳经济水平，有很大的发展潜力。 当然还有很多新型的替代产品，如清华大学研制的清华三号，
热性能较差。
5.天然制冷剂方面主要有：
1）氢化合物
目前作为制冷剂应用的碳氢化合物主要是丙烷（R290）、丁 烷（R600）和异丁烷（R600a）等，其中R600a已在欧洲和一些发 展中国家广泛用于冰箱中，并且它符合《京都议定书》的要求， ODP＝0，GWP＝15，环保性能好，成本低，运行压力低，噪声小， 但其易燃，易爆。此外R290和R600a组成的混合制冷剂也有一定的 发展使用。 2）氨（R717） 氨已被使用达120年之久而至今仍在使用。其ODP=0、GWP=0， 具有优良的热力性质，价格廉且容易检漏。不过氨有毒性而且可 燃，应当引起注意，不过一百多年的使用记录表明，氨的事故率 是很低的，今后必须找到更好的安全办法，如减少充灌量，采用 螺杆式压缩机，引入板式换热器等等。
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西安交通大学
制冷与低温技术原理
混合制冷剂
混合制冷剂(mixture refrigerants )
两种或两种以上的纯制冷剂组成的混合溶液。
采用混合制冷剂为调节制冷剂的性质和扩大制冷剂的选择提供了更大的自由度。
非共沸混合物
相变过程中，气相与液相的成分不相同，而且各自都是变化的，直到相变完成。
共沸混合物
在定压相变过程中，其温度滑移为零，且气相与液相的成分相同。
近共沸混合物
相变温度滑移很小的非共沸混合物，定压下相变时气相和液相成分改变很小，其热力性状很接近共沸混合物。
相变存在温度滑移存在共沸点
混合物的T-x 相图
定压下混合物的露点线和泡点线呈鱼形曲线。
它在定压相变（蒸发或凝结）过程中，伴随有一定的温度变化。
温度的改变量为混合物成分x 所对应的露点与泡点之差。
称该差值称为相变温度滑移。
另外，相变过程中，气相与液相的成分不相同，而且各自都是变化的，直到相变完成。
非共沸混合物的特征
非共沸制冷剂在蒸发和冷凝过程中温度是变化的，其单级压缩循环的T-s 图如图所示，这就有可能较好的适应变温热源的情况，减少冷凝过程和蒸发过程中的传热温差，提高循环的热力完善度。
非共沸制冷剂单级循环的T-s 图
T T kmax T kmin T 0max
T 0min
s
降低了制冷循环中的压比，使单级压缩能获得更低的蒸发温度。
同组成它的单一制冷剂相比，增大制冷机的制冷量。
混合制冷剂
符号组分（成分）沸点/℃符号组分（成分）标准沸点/
滑移温度/℃
R401A R22/152a/124
(53/13/34)-33.1R404A R125/143a/134a(44/
52/4)
-46.5/0.5
R402A R125/290/22
(60/2/38)-49.2R407A R32/125/134a
(20/40/40)
-45.8/6.6
R402B(38/2/60)-47.4R407C R32/125/134a
(23/25/52)
-44.3/7.1
R403A R290/22/21B
(5/75/20)
-50.0R410A R32/125 (50/50)-52.5/-
R405A R22/152a/142b/C3
18
(45/7/5.5/42.5)-27.3R507R125/143a
(50/50)
-46.5/0.2
R406A R22/600a/142b
(55/4/41)-22.0
主要混合制冷剂
共沸混合物的特征
定压下混合物的露点线和泡点线存在一个
相切点，该点称作共沸点。
具有共沸点成分的
混合物在定压相变过程中，其温度滑移为零
（即保持定温）；而且气相与液相的成分相同
（两个组分共同沸腾)。
混合物的T-x相图
1.在一定的蒸发压力下蒸发时，具有恒定的蒸发温度，而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低。
2.在一定的蒸发温度下，共沸制冷剂的单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。
这是因为在相同的蒸发温度和吸气温度下，共沸制冷剂比组成它的单一制冷剂的
压力高、比容小的缘故。
3.采用共沸制冷剂可使压缩机的排气温度降低。
R502在蒸发温度为-12 ℃ 、冷凝温度为44℃时，排气温度为108 ℃。
而采用R22时，其排气温度为133 ℃。
共沸制冷剂R502能使排气温度降低的原因，是由于与R22相混的R115是一种比
热大、绝热指数小的制冷剂。
4.共沸制冷剂的化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。
一般情况下，含F多，含Cl和Br少的制冷剂，化学性质比较稳定。
5.在全封闭和半封闭压缩机中，采用共沸制冷剂可使电机得到更好的冷却，电机绕组温升减小。
共沸混合制冷剂
代号组分（成分）质量成分（%）摩尔成分（%）标准沸点（℃）各组分的标准
沸点（℃）R114/R2174.6/25.464.0/36.0~0 3.5/8.9
R506R31/R11455.1/44.975.1/24.9-12.5/3.5
R505R12/R3178.0/22.066.9/33.1~-32-29.8/-9.8
R500R12/R152a73.8/26.260.4/39.6-33.5-29.8/-25
R501R22/R1275.0/25.088.4/11.6-41.6-40.8/-29.8
R502R22/R11548.8/51.263.0/37.0-45.6-40.8/-38 R290/R11531.6/68.461.8/38.2-46.6-42.1/-38
R504R32/R11548.2/51.873.5/26.5-57.2-51.2/-38 R13B1/R3280.5/19.559.0/41.0-63.3-58.7/-51.2
R503R23/R1340.1/59.950.0/50.0-87.9-82.2/-81.5。