02-制冷剂的命名-PPT
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02-混合制冷剂-PPT
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 0maxT 0mins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)-46.5/0.5R402A R125/290/22(60/2/38)-49.2R407A R32/125/134a(20/40/40)-45.8/6.6R402B(38/2/60)-47.4R407C R32/125/134a(23/25/52)-44.3/7.1R403A R290/22/21B(5/75/20)-50.0R410A R32/125 (50/50)-52.5/-R405A R22/152a/142b/C318(45/7/5.5/42.5)-27.3R507R125/143a(50/50)-46.5/0.2R406A 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。
安全培训资料制冷剂知识PPT课件
45%HCFC22 7%HFC152a
料3 13%HFC152a 11%HFC152a
用途
15%HFC152a 2%HC290
2%HC290 20%FC218 39%FC218 4%HFC134a
6.5%HCFC142b
R402A可用于中低温商用 制冷系统。
R404A作为R22和R502的长期 替代品，主要用于中、低温制冷系 统。
7
五氟乙烷 用于配制R404A、R407C、R410A、R507等制冷剂替代 (R125) R22、R12等。也可2以2 作为灭火剂，用于替代部分哈龙系列灭
序号
品名
用
途
8
氨（代号： Ｒ717）
目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。
9
异丁烷 R600a
R600a可作为气雾剂，作为制冷剂替代CFC-12用于家用冰箱。
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制冷剂常识
2
1 制冷剂定义与原理
制冷剂 知识
2 制冷剂沿革 3 制冷剂的命名方法
提纲
4 常用制冷剂介绍
3
一、 制 定义 冷
•制冷剂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。
剂
制冷剂，又称：制冷工质，南方一些地区俗称：雪种。
定
义
原理
•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
料1 53%HCFC22 61%HCFC22
33%HCFC22 38%HCFC22
料2 34%HCFC124 28%HCFC124
52%HCFC124 60%HFC125
60%HCFC22 75%HCFC22 56%HCFC22 44%HCFC125
第一讲第二章制冷剂
20
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
单位制冷量qo和单位容积制冷量qv比较大:因为对于总制冷量 一定的装置，q0大可减少制冷剂的循环量；qv大可减少压缩 机的输气量，故可缩小压缩机的尺寸；但对于离心式压缩机， 尺寸过小会带来制造上的困难，因此应当采用q0和qv稍小的 制冷剂。
比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率高。
等熵压缩的终了温度不能太高，以免润滑条作恶化(润滑油黏 性下降、结焦)或制冷剂自身在高温下分解。
21
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
3.迁移性质
粘度、密度尽量小，这样可减少制冷剂在系统中的流动阻力 及制冷剂的充注量；导热系数大，这样可以提高热交换设备 (如蒸发器、冷凝器、回热器……)的传热系数，减少传热面积， 使系统结构紧凑。
根据制冷剂的热力性质数学模型由计算机求得。
13
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
3.迁移性质
制冷剂的迁移性质主要是指制冷剂的粘性、导热性和比热容，制冷剂 的这些性质对制冷系统辅助设备的设计有重要的影响。 粘性反映的是流体内部分子之间发生相对运动时的摩擦阻力。粘性的 大小与流体种类、温度和压力有关。过冷液体的动力粘性系数可以近 似取相同温度下饱和液体的动力粘性系数。 气态制冷剂其导热系数一般很小，并随温度的升高而增大，在制冷技 术常用的压力范围内，气体的导热系数实际上不随压力而变化。液体 的导热系数主要受温度影响，受压力影响很小。过冷液体的导热系数 近似取同温度下饱和液体的导热系数。
18
2.3 制冷剂的主要性质及选用原则
（3）对材料的作用
b 碳氢化合物 对金属无腐蚀作用 c氨 对钢铁无腐蚀作用，对铝、铜、铜合金轻微腐蚀作用；遇水， 则对钢和铜合金有强烈的腐蚀作用
制冷剂的命名..
国际上对各类制冷剂的使用规定
CFC：1996年禁用，发展中国家到2006年 HCFC：2016年冻结在2015年的水平，，工 业化国家2020(其它国家2040)年禁用。
中国最终淘汰消耗臭氧层物质(ODS)时间表
家电行业： 1999年实现40%新生产冰箱、冷柜的替代； 2003 年完成70%新生产冰箱、冷柜的替代；
R22溶水性强于R12， 不易发生冰塞。
R717溶水性极强，不发生冰塞。
R12与油互溶(液、气态) R22条件性溶油(>8C易溶， <8C不易溶)。 R134a难溶普通滑油，使用专用油。 R717微溶于油。
1.201
0.895 4.04 0.078
R12 CCl2F2 120.0 －29.8
112 4.12 1309 0.971 0.615 165.3 －155 0.182
0.743
0.561 4.08 0.093
R134a CH2FCF3 102.0 －26.5 100.6
3.94 1206 1.189 0.791 219.8 －101.0 0.164
无机化合物的分子量
举例
氨
R717
二氧化碳 R744
水
R718
(2)饱和烃的卤化物(氟利昂[Freon])
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2 [Halocarbon Refrigerants]
编号 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz
同分异构体 溴分子数，为0，B可省略
含氯的氟里昂(CFC、HCFC)在高空分离出 Cl离子，破坏臭氧层[Ozone Layer]，使 太阳光紫外线失去对臭氧层的屏蔽作用。 对臭氧层破坏性的强弱用臭氧消耗潜能值 ODP[Ozone Depletion Potential]表示。 产生温室效应的影响大小用全球变暖潜能 值GWP[Global Warming Potential]表示。
制冷剂与压焓图
(CH3CH2CH2CH33)--R600 ；
异丁烷
(CH(CH3)3)--R600a 。从经济观点来看，它们
是出色的制冷剂，但易燃，安全性很差。
3.不饱和碳氢化合物类
• 它们的命名是在R后面先写“1”主要有： 乙烯: R1150， 丙烯: R1270。
4.氟里昂类(饱和碳氢化合物)
• 它是饱和碳氢化合物的卤族元素的衍生物总称，
• 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 循环使用。
二、常用制冷剂分类和命名
⑴ 1.无机物化合物 按 2.饱和碳氢化合物
⑵ 按
1.高温低压类
化 3.不饱和碳氢化合物 工
学 4.氟里昂
作
组 5.共沸溶液
成 分
6.非共沸溶液
温 2.中温中压类 度 压
类 7.有机化合物 8.环状有机化合物
4.2 制冷剂类别与环境保护
• 科学家的研究证实R11、R12、R13等氯氟烃化合物 （CFCs）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 到紫外线的损害；另一方面，氯氟烃化合物的排放 会加剧地球的温室效应，会像二氧化碳那样使地球 温度升高。
• CFCs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HCFCs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， 属过渡制冷剂；至于无氯的HFCs，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。
3.5 中国正式加入《蒙特利尔议定书》
• 联合国环保组织1987年在加拿大蒙特利尔市召开会议， 36个国家和10个国际组织共同签署了《关于消耗大气臭 氧层物质的蒙特利尔议定书》，我国1992年正式宣布加 入修订后的《蒙特利尔议定书》。
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
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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
制冷基本原理PPT课件
三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸 发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和 板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热
降压降温，保证压差：PK P0，TK T0
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章 辅助设备
辅助设备 作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行． 分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
一.目前有哪些主要的制冷方法
气体膨胀制冷 蒸气压缩制冷 固态物质升华制冷
二.蒸气压缩式制冷
1. 基本组成 压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器
第三章 制冷剂
一.什么叫制冷剂 制冷剂就是能从一个地方吸收热量，而 在另一个地方排出热量，以达到制冷目 的的工质。
二.常用的制冷剂概述
1.无机化合物 例如: NH3 H2O 2.氟里昂 例如: R12 R22 R134a 3.碳氢化合物 例如: CH4 C2H6
外平衡热力膨胀阀示意图
外平衡热力膨胀阀的安装位置
感温包的安装位置
三、毛细管 安装位置：冷凝器与蒸发器之间 作 用：作为制冷循环的流量控与 节流元件
工作原理：根据流体在管内流动产生 摩擦阻力，来改变其流 量．管短，压降小，流量大； 反之压降大流量小．
结构特点
❖ 1.结构简单，制造方便，价格低廉。 ❖ 2.没有运动部件，本身不容易产生故障和泄
制空气流动）．
1 水出 水进
2 5
3
A4
7 8 9
10
11
A
B
制冷剂的命名
R12 CCl2F2 120.0 －29.8 112 4.12 1309 0.971 0.615 165.3 －155 0.182
R134a CH2FCF3 102.0 －26.5 100.6 3.94 1206 1.189 0.791 219.8 －101.0 0.164
R717 NH3 17.03 －33.4 132.4 1.32 602.7 4.35 3.19 1368 －77.7 0.236
液体比热(kg/kgK)(25 oC) 蒸气定压比热(kg/kgK)(25 oC) 标准沸点气化潜热kJ/kg 凝固点(oC) 饱和压力MPa －15 oC + 30 oC/ －15 oC压力差 + 30 oC/ －15 oC压力比
1.201
0.895 4.04
0.743
0.561 4.08
0.771
分子量 临界温度 ℃ 25℃汽化潜热 25℃密 度 kg/m3 94.85 93.10 153.4 正常沸点 ℃ 临界压力 MPa 饱和液 饱和气 -45.48 4.51 1.37 1.06
饱和液 1155.0 饱和气 59.79 25℃饱 74.51 和液
25℃定压比 热容 KJ/KG.K
导热系 数 -20℃ mW/M.k 9.568 饱和气 臭氧破坏潜能值 0.02
0.6比容m3/kg (－15 oC)
0.078
0.093
0.120
0.508
制冷剂 替代目标 分子量 沸点(1atm) 液体密度(250C) kg/cm2 蒸气压力(kPa) 液体比热(250C)(kJ/kgK) 蒸发潜热(1atm 250C)(kJ/kgK) 液体热导(250C)(W/mK) 临界温度(0C) 临界压力(kPa) ODP GWP
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＜3＞不饱和碳氢化合物和卤代烯烯焼是不飽和碳氫化合物中 的 一类「有乙烯（C2H4）.丙烯（C3H6）等，烯煙分子里的氢原子 \被卤素
（氟、氯、漠）原子取代后生成的化合物称为卤代烯。如二氯 '乙烯＜
C2H2CI2＞是乙烯中两个氢原子被氯原子取代生成的化合物°
制冷剂的命名J------------------
编号R1+氟利昂编号方法
L 举例（乙烯（C2H4） R1150
I
〔丙烯（。3庞）R1270 丿
特例：丁烷异丁烷作为制冷剂时的编襲R600,R600a
制冷剂的命名
4)共沸混合物制冷剂Mixture Refrigerant] 卜组成由两种或两 种以上的制冷剂按一定的 比例混合而成，在气化或液化过程 中，蒸气成分与溶液成分始终保持相 同；在既定压力下，发生 相变时对应 的温度保持不变。
一编号R5XX 质量百分比— f R500 = R152a/R12(26.2/73.8)
一＞举例」 -------
[R502 = R22/R115 (48.8/5L2)
I 已经商品化的共沸混合物，依应用先后在 \ 500序号中顺次地规定其识别编号。
制冷剂的命名
5)非共沸混合物制冷剂[Nongorop足 Mixture Refrigerant] 卜组成由两种或两种以上的制冷剂按一定 的比例混合而成。在定压下气化或 液化过程中，蒸气成 分与溶液成分 不断变化，对应的温度也不断变化。
［氨 R717 —举例，二氧化碳R744
、水 R718
制冷剂的命名
(2)饱和嫌的卤化物(氟利昂[Freon])
[Halocarbon Refrigerants]
—分子式GJUJE就以¥改卫n+ x+ y+ z = 2m+2
—编号 R(m—1)(n+1)x@g』Bz
同分异构 一
漠分子数，为0, B可省略＜----
一编号R4XX
JR407CR32/R125/R134a(23:25:52(%)) ~*举
例“
^R404AR125/R143a/R134a(44:52:4(%))
已经商品化的非共沸混合物，依应用先后在400 I 序号 中顺次地规定其识别编号。
制冷剂的命名
/ （I）卤代姪 卤代玲是三种卤素〈氟.氯、漠）之中的一种或亙 ［种
原子取代烷炷（饱和碳氢化合物）中的氢原子所得的化合物，其中 氢原 子可以有，也可以没有，如二氟二氯甲烷（CC12F2）是氟和氯 原子取代 了甲烷（CH4）中所有的氢原子而得的化合物，
（2）饱和碳氢化合物（烷炷） 碳氢化合物称炷，其中饱和碳氢 化合物称为烷径，如甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）等。其制冷剂的 编 号法则是：甲烷、乙烷、丙烷同卤代姪;其他鼬SXX序号依次编 号卄
。第一阶段：从1830年到1930年，主要采取NH3、H，有的效率很低。
。第二阶段：从1930年到1990年，主要采用CFCS和HCFCs制冷剂。使用了 60年后，发现 这些 制冷剂破坏臭氧层，并带来温室效应。
•第三阶段：从1990年至今，进入以HFCS以及天然制冷剂为主的时期。
举例
J二氟一氯甲烷(CHCIF2) R22 i 二氟二氯甲烷(CCI2F2) R12
制冷剂的命名J----------------
戶）碳氢化合物（合类）［Hydrocarb詬 卜烷姪类一厂编号与氟利昂
（ 4） 编号方法相同 兴而1甲烷 CH
R50
—挙例』
I 乙烷（C2H6） R170 匚烯炷类一厂
西安交通大学
i制冷与低温i 技术原理
制冷剂的命名
概述
制冷剂(refrigerants):在制冷装置内完成热力循环的工质
蒸气压缩式制冷的制冷剂有多种
I 无机物
按制冷剂物质的化学类别分类:J 氟利昂
•按制冷剂的组成分类: J纯质 ［混合物
•按物质的来源分类:
、碳氢化合物 ，天然
1合成
制冷剂发展经历了三个阶段:，
制冷剂命名：
为了书写和表达简便，采用国际统一规定的符号命名制冷剂。
根据ISO0817制冷剂编号规定，
字
母 “R” 表示制冷剂(Refrigerant),' 后面的数字
表示方式：R+数字或字母 与字母根据制冷剂物质的化学 组成按一定规则
编写。
丿
(1)无机化合物［Inorganic Compound］ 一编号R7XX 匸-无机化合物的分子量
（氟、氯、漠）原子取代后生成的化合物称为卤代烯。如二氯 '乙烯＜
C2H2CI2＞是乙烯中两个氢原子被氯原子取代生成的化合物°
制冷剂的命名J------------------
编号R1+氟利昂编号方法
L 举例（乙烯（C2H4） R1150
I
〔丙烯（。3庞）R1270 丿
特例：丁烷异丁烷作为制冷剂时的编襲R600,R600a
制冷剂的命名
4)共沸混合物制冷剂Mixture Refrigerant] 卜组成由两种或两 种以上的制冷剂按一定的 比例混合而成，在气化或液化过程 中，蒸气成分与溶液成分始终保持相 同；在既定压力下，发生 相变时对应 的温度保持不变。
一编号R5XX 质量百分比— f R500 = R152a/R12(26.2/73.8)
一＞举例」 -------
[R502 = R22/R115 (48.8/5L2)
I 已经商品化的共沸混合物，依应用先后在 \ 500序号中顺次地规定其识别编号。
制冷剂的命名
5)非共沸混合物制冷剂[Nongorop足 Mixture Refrigerant] 卜组成由两种或两种以上的制冷剂按一定 的比例混合而成。在定压下气化或 液化过程中，蒸气成 分与溶液成分 不断变化，对应的温度也不断变化。
［氨 R717 —举例，二氧化碳R744
、水 R718
制冷剂的命名
(2)饱和嫌的卤化物(氟利昂[Freon])
[Halocarbon Refrigerants]
—分子式GJUJE就以¥改卫n+ x+ y+ z = 2m+2
—编号 R(m—1)(n+1)x@g』Bz
同分异构 一
漠分子数，为0, B可省略＜----
一编号R4XX
JR407CR32/R125/R134a(23:25:52(%)) ~*举
例“
^R404AR125/R143a/R134a(44:52:4(%))
已经商品化的非共沸混合物，依应用先后在400 I 序号 中顺次地规定其识别编号。
制冷剂的命名
/ （I）卤代姪 卤代玲是三种卤素〈氟.氯、漠）之中的一种或亙 ［种
原子取代烷炷（饱和碳氢化合物）中的氢原子所得的化合物，其中 氢原 子可以有，也可以没有，如二氟二氯甲烷（CC12F2）是氟和氯 原子取代 了甲烷（CH4）中所有的氢原子而得的化合物，
（2）饱和碳氢化合物（烷炷） 碳氢化合物称炷，其中饱和碳氢 化合物称为烷径，如甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）等。其制冷剂的 编 号法则是：甲烷、乙烷、丙烷同卤代姪;其他鼬SXX序号依次编 号卄
。第一阶段：从1830年到1930年，主要采取NH3、H，有的效率很低。
。第二阶段：从1930年到1990年，主要采用CFCS和HCFCs制冷剂。使用了 60年后，发现 这些 制冷剂破坏臭氧层，并带来温室效应。
•第三阶段：从1990年至今，进入以HFCS以及天然制冷剂为主的时期。
举例
J二氟一氯甲烷(CHCIF2) R22 i 二氟二氯甲烷(CCI2F2) R12
制冷剂的命名J----------------
戶）碳氢化合物（合类）［Hydrocarb詬 卜烷姪类一厂编号与氟利昂
（ 4） 编号方法相同 兴而1甲烷 CH
R50
—挙例』
I 乙烷（C2H6） R170 匚烯炷类一厂
西安交通大学
i制冷与低温i 技术原理
制冷剂的命名
概述
制冷剂(refrigerants):在制冷装置内完成热力循环的工质
蒸气压缩式制冷的制冷剂有多种
I 无机物
按制冷剂物质的化学类别分类:J 氟利昂
•按制冷剂的组成分类: J纯质 ［混合物
•按物质的来源分类:
、碳氢化合物 ，天然
1合成
制冷剂发展经历了三个阶段:，
制冷剂命名：
为了书写和表达简便，采用国际统一规定的符号命名制冷剂。
根据ISO0817制冷剂编号规定，
字
母 “R” 表示制冷剂(Refrigerant),' 后面的数字
表示方式：R+数字或字母 与字母根据制冷剂物质的化学 组成按一定规则
编写。
丿
(1)无机化合物［Inorganic Compound］ 一编号R7XX 匸-无机化合物的分子量