制冷原理第二章制冷剂
B2
B1 A1
R32
R22 R744
A2
A1 A1
19
制冷剂的物理化学性质及其应用
二、热稳定性
制冷剂因受热而发生化学分解的温度应大大高于其工作温度。 三、对材料的作用
1. 烃类制冷剂对金属无腐蚀； 对 金 属 2. 氨对钢铁无腐蚀，但腐蚀铝、铜和铜合金； 3. 氟里昂只腐蚀镁和含镁的铝合金，但压缩机易出现镀 铜现象。 1. 氟里昂易溶解天然橡胶和树脂材料； 2.氟里昂对高分子材料产生膨润作用； 3. 密封件要用热耐氟材料。
t 0 tB tC tE A C2
液体
冰与液体
A’ B C x1 m1 D x2
F G
C1
E
m2
1
E
2
29
盐水溶液的温度-含量图
载冷剂
三、有机载冷剂 乙二醇、丙二醇和丙三醇的水溶液都是性能较好的低温载 冷剂。 这些水溶液的冰点都比水冰点低，对管道、容器等金属材 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
CFCs
氢氯氟烃：分子中有氢、氯、氟、碳原子——HCFCs 氢氟烃：分子中只有氢、氟、碳原子——HFCs
莫利纳
CFCs问题
罗兰
6
制冷剂概述
卤代烃中的氯原子会破坏大气臭氧层，还会助长温室
效应，加速全球气候变暖。
国际社会对CFCs和HCFCs物质等进行限制。我国政
府于1993年批准了《中国消耗大气臭氧层物质逐步淘汰国 家方案》 另一方面，各国科学家一直致力于寻找新的制冷剂。
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；
32
润滑油
2
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
3
制冷剂概述
制冷剂： 通过自身热力状态的变化与外界发生能量交换，从而 只有在工作温度范围内能够汽化和凝结的物质才可能 多数制冷剂在大气压和环境温度下呈气态 达到制冷的目的 做制冷剂
乙醚
二甲基乙醚
二氧化碳
氨气
二氧化硫
4
二、制冷剂命名
无机化合物 编号
R7XX
无机化合物的分子量
氨
举例 二氧化碳 水
R717 R744 R718
11
制冷剂概述
卤代烃及其他烷烃类
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2 R(m－1)(n+1)x(a,b…)Bz
同分异构体 溴分子数，为0，B可省略
编号
二氟一氯甲烷(CHClF2) 举例 二氟二氯甲烷(CCl2F2)
21
制冷剂的物理化学性质及其应用
六、泄露性
氨——强烈臭气，酚酞试纸。(不可用肥皂水) 氟利昂——卤素喷灯&电子检漏仪
七、制冷剂与大气环境
氟利昂制冷剂中，分子内含有氯或溴原子的制冷剂对大气 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
R22
R12
12
（表2-1）
制冷剂概述
3、非共沸混合制冷剂 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。
编号 R4XX R407c R32/R125/R134a(23:25:52(%)) R125/R143a/R134a(44:52:4(%))
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制冷剂的物理化学性质及其应用
2、燃烧性、爆炸性 易燃的制冷剂在空气中的含量达到一定范围时，遇明火就 会产生爆炸。 表2-8中表明一些制冷剂的爆炸特性。None表示不燃烧，爆 炸极限表示制冷剂在空气中发生燃烧或爆炸的体积分数范围。
制冷剂代号 R600a R717 R123 爆炸极限 1.8~8.4 16.0~25.0 None 制冷剂代号 R23 R32 R22 爆炸极限 None 14~31 None
润滑油
16
制冷剂的物理化学性质及其应用
一、安全性 1、毒性 指标数值为1000或1000以上则可认为这种制冷剂是无毒的。
制冷剂代号 R600a R717 R123 R134a TLVs或AEL 800 25 50 1000 制冷剂代号 R23 R32 R22 R744 TLVs或AEL 1000 1000 1000 5000
要求，用人工化学的方法合成的润滑油。极性较强，能溶解在
极性较强的制冷剂中，如:R134a、R717等。
34
润滑油
1、润滑油特性不仅受溶解在里面的制冷剂影响，还受温度
影响： 随着温度的提高或制冷剂含量的增大，润滑油粘度明显下
降。
2、制冷剂不可避免地要混入一些润滑油，从而给制冷剂的 性能带来较大影响，进而影响整个系统的制冷性能：
生腐蚀。 3、有机化合物及其水溶液
有较低凝固温度，但比热小，某些化合物有一定毒性。
28
载冷剂
析冰线A-B-E
共晶浓度 E 共晶点E 盐与液体 固溶体
析盐线G-E
二、盐水
对于低于共晶含 量的溶液，随着含量 增加，起始凝固温度 不断降低； 对于高于共晶含 量的溶液，随着含量 的增加，起始凝固温 度不断升高。
26
载冷剂
(1) 比热大 (2) 导热系数大 (3) 粘度低 载冷剂 要求 (4) 凝固点与使用温度范围相适应 (5) 腐蚀性小 (6) 无毒、不燃、不爆 (7) 化学稳定性好 (8) 价格低廉
27
载冷剂
常用载冷剂：
1、水： 只能用于蒸发温度高于0℃的制冷装置。 2、盐水：
可用于蒸发温度低于0℃的制冷装置，会对一些金属材料产
20
对 非 金 属
制冷剂的物理化学性质及其应用
四、对润滑油的互溶性
制冷剂与油不相溶解，可以从冷凝器或贮液器中将油分
离开，避免将油带入蒸发器降低传热效果。
制冷剂与油溶解会使润滑油变稀，影响润滑效果，且会
影响蒸发器传热效果。 五、对水的溶解性
如果制冷剂中有纯水存在时，当温度降到0℃以下时，水
就会结成冰，堵塞节流阀或毛细管的通道，形成“冰堵”。 因此制冷系统中不允许有游离的水存在。
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。
24
目录
制冷剂概述 制冷剂的物理化学性质及其应用 载冷剂
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
主讲人：郭智群
(2) 饱和烃的卤化物(氟利昂) (3) 碳氢化合物(烃类) (4) 共沸制冷剂 (5) 非共沸制冷剂
安全 分类
相互 作用 臭氧 温室
氢氟烃：—HFCs
R4XX R5XX
载冷剂：（ 第二制冷剂）水、盐水、有机化合物及其水溶液 润滑油 ： （润滑与冷却）天然矿物油 & 人工合成油 （考虑低温性能、与制冷剂相容性）
R134a
None
R744
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）
制冷剂代号 R600a 安全分类 A3 制冷剂代号 R23 安全分类 A1
R717
R123 R134a
剂高温分解。
8
制冷剂概述
2、迁移性质方面 粘度、密度尽量小——流动阻力小，充注量少； 热导率大——换热系数大； 3、物理化学性质 无毒、不燃烧、不爆炸，使用安全； 化学稳定性和热稳定性好——不与润滑油反应，不腐蚀 环境友好——不破坏臭氧层，没有温室效应； 4、易于获得，价格便宜
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。
14
制冷剂概述
5、环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物
环烷烃及环烷烃卤代物用字母“RC”开头
链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头
其后数字排写规则与氟利昂及烷烃类符合表示中的数字
排写规则相同。
15
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
25
载冷剂
一、载冷剂的作用及选用原则
载冷剂：也称为第二制冷剂，在间接制冷系统中用以传递 冷量的中间介质。 在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系 统的热量，然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，而载 冷剂重新被冷却。如此循环不止，以达到连续制冷的目的。 优点：制冷系统集中，被冷却对象温度易于保持恒定； 缺点：系统复杂，增大了被冷却物和制冷剂间的温差；
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制冷和低温技术原理第2章制冷方法ppt课件
一方面在吸收器中，吸 另一方面，发生后 收剂吸收来自蒸发器的 的溶液重新恢复到 低压制冷剂蒸气，形成 原来成分，经冷 富含制冷剂的溶液，再 却，节流后成为具 将该溶液用泵送到发生 有吸收能力的吸收 器，经加热使溶液中的 液，进入吸收器， 制冷剂重新以高压气态 吸收来自蒸发器的 发生出来，送入冷凝器。 低压制冷剂蒸气。
3 膨 胀 阀
4
冷却介质
冷凝器 蒸发器
2 压缩机
1 被冷却介质
蒸气压缩式制冷的基本系统图
冷凝器
膨胀阀
低温低压的 制冷剂液体 与被冷却对
象发生热交 换，吸收被 冷却对象的 热量并汽化
形成冷剂蒸 气。
低压蒸气被 压缩机吸入 ，经压缩后 形成高温高 压蒸气排 出。
压缩机排出 的高压制冷 剂气体进入 冷凝器，被 冷却水或空 气冷却、冷 凝，成高压 液体。
令直流电通过半导体热电堆，即可在 一端产生冷效应，另一端产生热效应。
高压气体经绝热膨胀即可达到较低 温度，令低压气体复热即可制取冷量。
高压气体经涡流管膨胀后即可分离冷, 热两股气流，用冷气流的复热过程即 可制冷。
3
2.1 物质相变制冷
2.1.1 相变制冷概述
液体蒸发制冷
固体相变制冷
以流体为制冷剂，通 过一定的机器设备构 成制冷循环，利用液 体汽化时的吸热效应 ，实现对被冷却对象 的连续制冷。
吸热（冷接点） 铜片
P
N
放热（热接点）
-
+
半导体制冷原理图
2. 单级热电堆式半导体制冷 的基本原理
单级热电堆：
单级热电堆式半导体制冷
将数十至数百个热电偶电堆串联，将冷端排在一起，
热端排在一起，组成热电堆，称为单级热电堆。
制冷基本原理PPT课件可修改全文
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
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、板式换热器
第六章 节流机构
1. 节流机构
作
降压降温，保证压差：PK P0，TK它是利用蒸发器出口制冷剂蒸气的过热 度调节阀孔开度以调节供液量的．根据 热力膨胀阀内膜片下方引入蒸发器进口 或出口压力，分为内平衡式或外平衡式 两种。
14
1
13
2
12
3
4 5
6 7
8
11 10
9
图 4 -2 0 内 平 衡 式 热 力 膨 胀 阀 结 构
1 -气 箱 座 2 -阀 体 3 、 1 3 -螺 母 4 -阀 座 5 -阀 针 6 调 节 杆 座 7 -填 料 8 -阀 帽 9 -调 节 杆 1 0 -填 料 压 盖 1 1 -感 温 包 1 2 -过 滤 网 1 4 -毛 细 管
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
油的分离收集设备
第二章 制冷原理
优点： 缺点： ★耗水量少（水冷式冷凝器的3~5%） ★冷凝管暴露于空气中易于腐蚀 ★空气流量不大 ★水在冷凝管外汽化时矿物质完 全 留在管子表面，水垢层增长较快， 故冷却水需软化处理。
制冷原理 五、制冷剂
制冷剂是进行制冷循环的工作物质。 对制冷剂的要求 理想的制冷剂要求化学性质是无毒、无刺激性气味、对金属腐蚀作用小、与润滑油 不起化学反应，不易燃烧、不易爆炸、并且要求制冷剂有良好的热力学性质，即在 大气压力下它在蒸发器内的蒸发温度要低、蒸发压力最好与大气压相近；制冷剂在 冷凝器中、冷凝温度对应的压力要适中，单位制冷量要大，汽化热要大，而液体的 比热要小，气体的比热要大。要求制冷剂的物理性质：凝固温度要低、临界温度要 高 (最好高于环境温度)，导热系数和放热系数要大，比重和粘度要小，泄漏性要小。
制冷原理
德玛仕技术部 主讲人：印定兵 2018年08月15日
第二章
制冷原理
制冷原理
制冷原理 一、蒸气压缩式制冷原理
蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来实现 人工制冷的。 在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变成气态 必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做 蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。 在日常生活中，我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。比如，我们在手上擦一些 酒精，酒精很快蒸发，这时我们感到擦酒精部分反应很凉。又如常用的制冷剂氟利昂 F-12液体喷洒在物体上时，我们会看到物体表面很快结上一层白霜，这是因为F-12的液 体喷到物体表面立即吸热，使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法，制 冷剂F-12不能回收和循环使用)。目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原 理。 蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。
制冷原理 五、制冷剂
制冷剂是进行制冷循环的工作物质。 对制冷剂的要求 理想的制冷剂要求化学性质是无毒、无刺激性气味、对金属腐蚀作用小、与润滑油 不起化学反应，不易燃烧、不易爆炸、并且要求制冷剂有良好的热力学性质，即在 大气压力下它在蒸发器内的蒸发温度要低、蒸发压力最好与大气压相近；制冷剂在 冷凝器中、冷凝温度对应的压力要适中，单位制冷量要大，汽化热要大，而液体的 比热要小，气体的比热要大。要求制冷剂的物理性质：凝固温度要低、临界温度要 高 (最好高于环境温度)，导热系数和放热系数要大，比重和粘度要小，泄漏性要小。
制冷原理
德玛仕技术部 主讲人：印定兵 2018年08月15日
第二章
制冷原理
制冷原理
制冷原理 一、蒸气压缩式制冷原理
蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来实现 人工制冷的。 在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变成气态 必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做 蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。 在日常生活中，我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。比如，我们在手上擦一些 酒精，酒精很快蒸发，这时我们感到擦酒精部分反应很凉。又如常用的制冷剂氟利昂 F-12液体喷洒在物体上时，我们会看到物体表面很快结上一层白霜，这是因为F-12的液 体喷到物体表面立即吸热，使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法，制 冷剂F-12不能回收和循环使用)。目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原 理。 蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。
艾尔斯派制冷剂的原理与特点20120123页PPT文档
（二）制冷剂的分类
2、家用制冷设备常用的几种制冷剂 a. R-12 早期用于冰箱制冷剂 b. R-134a 新型的无氟环保制冷剂 c. R-22 用于小型空调制冷剂 d. R-407C 新型的无氟环保制冷剂 e. R-410A 新型的无氟环保制冷剂
二 制冷剂的特点
（一）制冷剂的参数
1.R-12与R-134a技术参数
二 制冷剂的特点
（五）制冷剂的特点
4. R-410A制冷剂的特点 R410A是由R32和R125两种工质按50％和50％的质量分
二 制冷剂的特点
（剂的特点
R134a的分子小、分子量轻、渗透能力强，又极易吸水， 与矿物油不相溶，因此R134a工质压缩机内部洁净度要求更 高。同时，润滑油须用酯类油或新型合成油元醇。R134a又 对金属件有腐蚀性。为此，R134a工质压缩机内部零件表面 均做了特殊处理。而且R134a标准沸点、凝固点、汽化潜热 较高，其制冷量低于R-12的10%左右。R134a工质压缩机可 以用R-12作冷媒。
项目制冷剂 代号
化学分子式 分子量(g) 分子大小(A) 标准沸点(℃) 凝固点(℃) 临界点(℃)
标准汽化温度时，汽化潜能（kJ/kg）
25℃时水的溶解性(g/100g) 臭氧破坏潜能ODP
R-12（二氟二氯甲烷） CFC-12 CF2C12 120 4.4 -29.8 -155 112
165.3
二 制冷剂的特点
案（例五一）：制冷剂的特点
3. R-134a制冷剂的特点
随着制冷工业的飞速发展，大气中臭氧层的破坏越来越引 起世人的关注。为解决这一问题，制冷界推出了无氟替代技术， 其中R134a制冷剂就是无氟制冷剂中的一种，已被广泛地应用于 制冷设备上。用R134a全面替代R-12是一个渐的过程。在这一过 程中，存在的主要问题是，有R134a工质压缩机可否用R-12作冷 媒来替代，反之，R-12工质压缩机又可否用R134a作冷媒来替代， 这一直是维修人员关注的问题。
2、家用制冷设备常用的几种制冷剂 a. R-12 早期用于冰箱制冷剂 b. R-134a 新型的无氟环保制冷剂 c. R-22 用于小型空调制冷剂 d. R-407C 新型的无氟环保制冷剂 e. R-410A 新型的无氟环保制冷剂
二 制冷剂的特点
（一）制冷剂的参数
1.R-12与R-134a技术参数
二 制冷剂的特点
（五）制冷剂的特点
4. R-410A制冷剂的特点 R410A是由R32和R125两种工质按50％和50％的质量分
二 制冷剂的特点
（剂的特点
R134a的分子小、分子量轻、渗透能力强，又极易吸水， 与矿物油不相溶，因此R134a工质压缩机内部洁净度要求更 高。同时，润滑油须用酯类油或新型合成油元醇。R134a又 对金属件有腐蚀性。为此，R134a工质压缩机内部零件表面 均做了特殊处理。而且R134a标准沸点、凝固点、汽化潜热 较高，其制冷量低于R-12的10%左右。R134a工质压缩机可 以用R-12作冷媒。
项目制冷剂 代号
化学分子式 分子量(g) 分子大小(A) 标准沸点(℃) 凝固点(℃) 临界点(℃)
标准汽化温度时，汽化潜能（kJ/kg）
25℃时水的溶解性(g/100g) 臭氧破坏潜能ODP
R-12（二氟二氯甲烷） CFC-12 CF2C12 120 4.4 -29.8 -155 112
165.3
二 制冷剂的特点
案（例五一）：制冷剂的特点
3. R-134a制冷剂的特点
随着制冷工业的飞速发展，大气中臭氧层的破坏越来越引 起世人的关注。为解决这一问题，制冷界推出了无氟替代技术， 其中R134a制冷剂就是无氟制冷剂中的一种，已被广泛地应用于 制冷设备上。用R134a全面替代R-12是一个渐的过程。在这一过 程中，存在的主要问题是，有R134a工质压缩机可否用R-12作冷 媒来替代，反之，R-12工质压缩机又可否用R134a作冷媒来替代， 这一直是维修人员关注的问题。
制冷技术原理与应用基础课件第2章 常用制冷工质及其性质
但无论何种制冷剂，都是某些方面较优，而又难免存在不 足，完全满足上述各种要求的制冷剂并不存在。因此，应根据 工程实际要求，首先满足主要要求，对于不足之处则采取措施 加以弥补，从而找出最佳方案。
制冷技术
2.2.1 制冷剂代号与种类
由于制冷剂种类繁多，为了书写和表达方便，国际上统一 规定了制冷剂的简化代号，可用的每种制冷剂均有唯一的、国 际统一的代号，代号与种类是相关的。常用制冷剂按组成区分 有单一制冷剂和混合制冷剂；按化学成分区分有有机制冷剂和 无机制冷剂。
制冷技术
2.3 环境影响指标
自1974年，莫林纳(M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland) 提出臭氧层问题以来，大量的研究和大气实测数据表明， 臭氧层问题已经非常严重。目前，臭氧层被破坏问题以成 为全球性环境问题。
2.3.1 根据环保观点的命名 2.3.2 消耗臭氧物质对环境的破坏作用 2.3.3 对环境影响的评价指标
链 烷 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R(m1)(n+1)(x)B(z) ； 链 烯 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R1(m-1)(n+1)(x)B(z)；环烷烃的卤族元素衍生物制冷剂编号规则 为RC(m-1)(n+1)(x)B(z)；如制冷剂中无Br，则在编号中不出现 B(z)项；对于同分异构体，在后面加英文字母来区别。
制冷技术
第2章 常用制冷工质及其性质
2.1制冷剂的演化过程 2.2制冷剂的选用原则 2.3环境影响指标 2.4制冷剂的热力性质 2.5制冷剂的化学性质与实用性质 2.6制冷剂的溶解性质 2.7常用制冷剂 2.8载冷剂简介 2.9润滑油简介
制冷技术
制冷技术
2.2.1 制冷剂代号与种类
由于制冷剂种类繁多，为了书写和表达方便，国际上统一 规定了制冷剂的简化代号，可用的每种制冷剂均有唯一的、国 际统一的代号，代号与种类是相关的。常用制冷剂按组成区分 有单一制冷剂和混合制冷剂；按化学成分区分有有机制冷剂和 无机制冷剂。
制冷技术
2.3 环境影响指标
自1974年，莫林纳(M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland) 提出臭氧层问题以来，大量的研究和大气实测数据表明， 臭氧层问题已经非常严重。目前，臭氧层被破坏问题以成 为全球性环境问题。
2.3.1 根据环保观点的命名 2.3.2 消耗臭氧物质对环境的破坏作用 2.3.3 对环境影响的评价指标
链 烷 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R(m1)(n+1)(x)B(z) ； 链 烯 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R1(m-1)(n+1)(x)B(z)；环烷烃的卤族元素衍生物制冷剂编号规则 为RC(m-1)(n+1)(x)B(z)；如制冷剂中无Br，则在编号中不出现 B(z)项；对于同分异构体，在后面加英文字母来区别。
制冷技术
第2章 常用制冷工质及其性质
2.1制冷剂的演化过程 2.2制冷剂的选用原则 2.3环境影响指标 2.4制冷剂的热力性质 2.5制冷剂的化学性质与实用性质 2.6制冷剂的溶解性质 2.7常用制冷剂 2.8载冷剂简介 2.9润滑油简介
制冷技术
制冷剂的工作原理
制冷剂的工作原理
制冷剂的工作原理是利用制冷循环来实现物质的热交换，从而降低温度。
制冷循环通常包括四个基本部分：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置（或膨胀阀）。
1. 蒸发器：蒸发器是制冷循环的起点，其中制冷剂从液态转变为气态。
蒸发器通常是一个管状装置，内部有大量管道或螺旋形的金属管，外部暴露在环境中。
当制冷剂从压缩机进入蒸发器时，它会吸收外部热量并从液态转变为气态。
2. 压缩机：压缩机是制冷循环的关键部件，它通过产生高压和高温的气体将制冷剂从蒸发器中抽出。
压缩机将气体压缩，使其温度升高。
3. 冷凝器：冷凝器是压缩机后面的部分，用于将高温高压的气体制冷剂冷却成液体。
冷凝器通常通过散热器或冷却水冷却制冷剂。
当气体通过冷凝器时，它会散发热量，并从气态转变为液态。
4. 节流装置（或膨胀阀）：节流装置或膨胀阀用于控制制冷剂的流速和压力，在从冷凝器流向蒸发器的过程中，将制冷剂的压力降低，从而准备好重新进入蒸发器。
通过这个循环过程，制冷剂可以循环不断地在蒸发器和冷凝器之间进行相态转换和热能交换，从而实现冷却效果。
这个循环过程可以在制冷设备如冰箱、空调中得到应用。
制冷原理—制冷剂和润滑油
(10) 单位容积压缩功小。
(11) 对人类生态环境无破坏作用，即不破坏大气臭氧层， 不 产 生温室效应。
2. 制冷剂的种类及代号
1.无机化合物 2.卤代氟里昂 3.混合工质 4.碳氢化合物
5
① 无机化合物 ➢ 如水、氨、二氧化碳等。 ➢ 无机化合物的代号“R”后的第一位数为7，7后面数字
为该物质的分子量的整数部分。如：氨的代号为R717。
11
R12 (氟里昂12)
• 二氟二氯甲烷；无色、带轻微气味。 • 不燃烧、不爆炸，是一种安全的制冷剂。 • 标准蒸发温度为-29.8℃，有较广的制冷温度范围，而
且压力适中；在同一温度下，其饱和压力要比氨和氟 里昂22稍低，风冷时常温下冷凝压力不超过1.18 MP a ；对金属没有腐蚀作用。 • 单位容积制冷量较小；对大气臭氧层破坏严重，是最 早被提出禁用的制冷剂之一。
全无毒。
14
R407C
• 常温常压下，R407C是一种不含氯的氟代烷非共沸 混合致冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液 化汽。
• 有轻微的醚味；化学稳定性好，与活泼金属，碱金属、 碱土金属如铝、锌、钡等不相容。
• R407C是环保型致冷剂，用于替代R22和R502，具 有清洁、低毒、不燃、致冷效果好等特点。
1 制冷剂
一、制冷剂 — 制冷设备中的工质
➢ 在制冷系统中，将被冷却介质的热量转移到环境介质(空气或水) 中去的工作物质称为“制冷剂”。
➢ 在蒸气压缩式制冷装置中，是通过“制冷剂”在“蒸发器”中 吸收被冷却介质的热量而汽化，然后在“冷凝器”中向环境介 质放出热量而冷凝的相态变化过程来实现制冷。
2
一、制冷剂 — 制冷设备中的工质
• 对臭氧层的破坏作用比R12小得多，大约是R12的5 %；正作为某些禁用制冷剂的过渡性替代物质被使 用，但最终将被停止使用。
(11) 对人类生态环境无破坏作用，即不破坏大气臭氧层， 不 产 生温室效应。
2. 制冷剂的种类及代号
1.无机化合物 2.卤代氟里昂 3.混合工质 4.碳氢化合物
5
① 无机化合物 ➢ 如水、氨、二氧化碳等。 ➢ 无机化合物的代号“R”后的第一位数为7，7后面数字
为该物质的分子量的整数部分。如：氨的代号为R717。
11
R12 (氟里昂12)
• 二氟二氯甲烷；无色、带轻微气味。 • 不燃烧、不爆炸，是一种安全的制冷剂。 • 标准蒸发温度为-29.8℃，有较广的制冷温度范围，而
且压力适中；在同一温度下，其饱和压力要比氨和氟 里昂22稍低，风冷时常温下冷凝压力不超过1.18 MP a ；对金属没有腐蚀作用。 • 单位容积制冷量较小；对大气臭氧层破坏严重，是最 早被提出禁用的制冷剂之一。
全无毒。
14
R407C
• 常温常压下，R407C是一种不含氯的氟代烷非共沸 混合致冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液 化汽。
• 有轻微的醚味；化学稳定性好，与活泼金属，碱金属、 碱土金属如铝、锌、钡等不相容。
• R407C是环保型致冷剂，用于替代R22和R502，具 有清洁、低毒、不燃、致冷效果好等特点。
1 制冷剂
一、制冷剂 — 制冷设备中的工质
➢ 在制冷系统中，将被冷却介质的热量转移到环境介质(空气或水) 中去的工作物质称为“制冷剂”。
➢ 在蒸气压缩式制冷装置中，是通过“制冷剂”在“蒸发器”中 吸收被冷却介质的热量而汽化，然后在“冷凝器”中向环境介 质放出热量而冷凝的相态变化过程来实现制冷。
2
一、制冷剂 — 制冷设备中的工质
• 对臭氧层的破坏作用比R12小得多，大约是R12的5 %；正作为某些禁用制冷剂的过渡性替代物质被使 用，但最终将被停止使用。
第二章 蒸气压缩式制冷与热泵的热力学原理
当制冷机用于供热（利用转移到高温处的热量）时，称为热泵。
概念：
1.制冷量：单位时间内蒸发器从被冷却介质中提取的热量， 用
Q 表示。
e
2.制热量：单位时间内热泵的冷凝器供出的热量，在制冷机中称为冷凝热量， 用 Q 表示 。
c
法定单位：W、KW； 工程制单位：千卡/小时（kcal/h），英热单位/小时（Btu/h）。
（2）状态点1改为饱和蒸气状态。
（3）使Te<T1，Tc>T2。
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饱和循环在lgp-h图上的表示
LOGO
（1）蒸发器（4-1） 制冷量
Q e M r ( h1 h 4 )
单位质量制冷剂的制冷量 （2）蒸发器（2-3） 制热量
Q c M r ( h 2 h3 )
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图2 氨制冷系统流程图
LOGO
空调用蒸气压缩式制冷机组
一、冷（热）水机组
17 16 15 14 13 12
生产冷冻水， 提供给室内 末端
1 冷冻水进口
3
2
冷冻水出口
接冷却塔
4 7
5 11 10 9 冷却水进口 6 18 8
冷却水出口
图 6-3
换算关系：1W=0.86kcal/h
1kW=860kcal/h 1kcal/h=1.163W 1W=3.412Btu/h
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3.压缩机消耗的功率： 制冷机或热泵中压缩机在单位时间内消耗的功称为压缩机 消耗的功率，用 W 表示，单位为W、kW。 4.制冷机或热泵的性能系数 制冷机 热 泵
图 2.7
变 频 热 泵 型 VRV空 调 系 统 原 理 图
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
制冷原理与装置
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2、制冷剂的特性与选择
说明：从最早的乙醚、到氨、到氟利
昂、到现在的环保制冷剂，制冷剂对 制冷技术的发展有很大的影响。 3、制冷设备的结构及特点
说明：制冷设备是制冷技术在实际工
程中，实现制冷目的的关键所在。制 冷设备结构性能的好坏，对制冷装置 的影响是显而易见的。
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火箭推力系统与高能物理 所有大型的发射的飞行器均使用液氧作氧 化剂；宇宙飞船的推进也使用液氧和液氢； 观察研究大型粒子加速器产生的粒子的氢泡 室要用到液氢。
LHC-CERN 27km超导磁 体过冷态超 流氦冷却
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第一章 制冷的热力学基础
§1-1 相变制冷 ★ §1-2 绝热膨胀制冷 ★ §1-3 制冷热力学特性分析 ★
1951年半导体制冷技术的开发、应用为制
冷技术又开拓了一个新领域，它对卫星、 激光、航天技术等高科技的进一步发展， 提供了一定的技术保证。
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四、国内发展概况（简介） 解放前冷库容量不足三万吨。解放后有
了较大的发展，1954年研制成功第一台 制冷压缩机，1959年冷库容量达到35万 吨，1967试制成功蒸汽喷射式制冷机， 1968年第一台吸收式制冷机问世，1971 年第一台螺杆式式制冷压缩机问世， 1982年冷库容量达到250万吨。
等）为工质，通过对其压缩，然后对这些高
压气体进行绝热膨胀（或绝热放气），从而
获得温度很低的液化气体。
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三、制冷技术的研究内容 1、各种制冷方法、制冷原理和制冷系统
说明：制冷方法很多，简介普冷范围常用
的四种制冷方法，重点讲解蒸汽压缩式制 冷的基本原理、制冷循环及其热力计算方 法、制冷剂的特性与选择以及制冷设备的 结构特点和传热计算。制冷系统在本课程 的设备部分作总体介绍，详细内容留待后 续课程《制冷装置设计》讲解。
2、制冷剂的特性与选择
说明：从最早的乙醚、到氨、到氟利
昂、到现在的环保制冷剂，制冷剂对 制冷技术的发展有很大的影响。 3、制冷设备的结构及特点
说明：制冷设备是制冷技术在实际工
程中，实现制冷目的的关键所在。制 冷设备结构性能的好坏，对制冷装置 的影响是显而易见的。
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火箭推力系统与高能物理 所有大型的发射的飞行器均使用液氧作氧 化剂；宇宙飞船的推进也使用液氧和液氢； 观察研究大型粒子加速器产生的粒子的氢泡 室要用到液氢。
LHC-CERN 27km超导磁 体过冷态超 流氦冷却
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第一章 制冷的热力学基础
§1-1 相变制冷 ★ §1-2 绝热膨胀制冷 ★ §1-3 制冷热力学特性分析 ★
1951年半导体制冷技术的开发、应用为制
冷技术又开拓了一个新领域，它对卫星、 激光、航天技术等高科技的进一步发展， 提供了一定的技术保证。
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四、国内发展概况（简介） 解放前冷库容量不足三万吨。解放后有
了较大的发展，1954年研制成功第一台 制冷压缩机，1959年冷库容量达到35万 吨，1967试制成功蒸汽喷射式制冷机， 1968年第一台吸收式制冷机问世，1971 年第一台螺杆式式制冷压缩机问世， 1982年冷库容量达到250万吨。
等）为工质，通过对其压缩，然后对这些高
压气体进行绝热膨胀（或绝热放气），从而
获得温度很低的液化气体。
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三、制冷技术的研究内容 1、各种制冷方法、制冷原理和制冷系统
说明：制冷方法很多，简介普冷范围常用
的四种制冷方法，重点讲解蒸汽压缩式制 冷的基本原理、制冷循环及其热力计算方 法、制冷剂的特性与选择以及制冷设备的 结构特点和传热计算。制冷系统在本课程 的设备部分作总体介绍，详细内容留待后 续课程《制冷装置设计》讲解。