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1、常用制冷剂及绿色制冷炎炎夏热，人们自然会想起带来习习凉风和舒适环境的空调；喝一杯从冰箱里拿出的沁人心脾的饮料也会令人心旷神怡。这一切都是制冷技术带给人类的巨大福音。在现代制冷技术飞速发展的过程中，制冷剂的发明与发展起着至关重要的作用。当前工业制冷剂大约有 30 多种。常用的有氨（Ammonia）和氟里昂（Freone） 。先说氨，它使用较早，广泛地用于冷藏、冷库等大型制冷设备中，其主要优点是单位容积产冷量大、成本便宜、不与金属及冷藏油反应，热稳定性好，但也有毒性大、腐蚀有机配件的明显缺点。其次是氟里昂，这是饱和碳氢化合物卤族衍生物的总称，其中氟代烷烃写作FC，含氯氟代烷烃写作 CFC，含氢写作
2、 HFC，两者都有的写作 HCFC。商用氟里昂的编号按规则从左至右第一个是碳原子数减一；第二个是氢原子数加一；第三个是氟原子数，氯原子不编号，如果还含有溴原子，先按上述原则编号，再加上字母 B 和溴原子的数目。按照这种原则，CBrF3 就写作 FC-13B1。氟里昂的应用比氨晚 60 余年，但它一问世就以其无毒无臭、不燃不爆、稳定性好、对设备有良好的润滑作用而成为制冷工业的明星，CFC-12更是广泛用于冰箱生产中，其他如 CFC-11、HCFC-22、 HCFC-113、HCFC-114 也都有广泛应用。但是，氟里昂有其致命的缺点，它是一种温室效应气体 ，温室效应值比二氧化碳大1700 倍，更
3、危险的是它会破坏大气层中的臭氧。80 年代，美国加州两位学者率先指出，CFCs（氟氯烃）在紫外线的作用下放出氯原子，氯原子与臭氧发生自由基链反应，一个氯原子就可以消耗上万个臭氧分子，从而影响臭氧分子 250-320 纳米紫外线的吸收，使过量的紫外线到达地球表面，直接影响到人类和其他生物的生存。特别需要指出的是，CFCs 的化学性质非常稳定，排放的 CFCs 可以稳定地到达平流层并在其中停留 40-150 年，对臭氧层造成长久的破坏。由于氟里昂对臭氧层的破坏，科学家甚至地球两极的上空发现臭氧空洞。所以，1990 年蒙特利尔协议规定，到本世纪末世界各国要停止氟里昂的生产和排放。现在各国都在寻找氟里
4、昂的替代产品，这些产品因符合环保要求而被称作绿色制冷剂 。要找到既符合环保要求又具有实际使用性能的替代产品是一件很困难的事情，目前可能的产品有 CFC-22、HFC-134a、 HFC-152a 等。此外，科研人员还发展了各种替代技术，包括磁致冷和吸附致冷。磁致冷又叫顺磁盐绝热致冷。顺磁盐中包含铁或稀土元素，其 3d、4f 层电子未充满，因此具有磁性，在励磁和退磁过程中会吸热或放热，利用这种性质发展的制冷技术具有制冷效率高、成本低、结构简单等优点，最诱人之处在于它不污染环境，因此很有发展前景。比如以硝酸镁铈为致冷剂的磁致冷机降温可接近 OK。吸附致冷是利用吸附 -脱附时吸热或放热的性质制冷，常
5、用的制冷剂体系包括金属氢化物-氢、沸石分子筛-H2O、活性炭-氮气、氧化镨（氧化铈）-氧化体系等。新的制冷技术充分考虑到制冷剂和环境的可容性以及可持续发展的要求，被形象地称为绿色制冷 ，是今后制冷技术发展的一大趋势，应该成为我为制冷工业抓住机遇、迎接挑战的主流。常用的制冷剂的特性size=4R22。它是一种中温制冷剂，标准沸点在-40.8，水在 R22 中的溶解度很小，与矿物油相互溶解，它不能燃烧，也不爆炸，毒性很小，渗透能力很强，并且泄漏很难发现。R134a 它是一种新型制冷剂，其标准沸点在-26.5 度，其安全性好，无色，无味，不燃烧，不爆炸，基本无毒性，化学性质稳定，R134a 汽化潜热
6、大、比定压热容大，既有较好的制冷能力，饱和气体比体积大，相同排气量压缩机的制冷剂质量流量小，热导率高、热传导性能好，黏度低，流动性好，对臭氧层没有破坏作用、温室效应比 R22 小。R407C 是由 R125、R32、R134a 三种工质按 25%、23% 、52%的质量分数混合而成。标准压力下泡点为-43.8 度，相变温度滑移为 7.2 度，其 ODP 为0，GWP 为 1980.R404A 是有 R125、R143a 、R134a 三种工质按 44%、52%、4%的质量分数混合而成，可做为 R22、R502 的替代品，标准压力下泡点为-46.6 ，相变温度滑移较小，为 0.8 左右。R410
7、A 是由 R32、R125 两种工质按 50%、50%的质量分数混合而成的 HFCS类制冷剂，其标准压力下泡点为-51.6，相变温度滑移小于 0.2。该制冷剂不可燃烧其 ODP 为 0，GWP 为 2340。/size常用制冷剂知识1制冷剂 R123 不在中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案（1999 年）受控的 10 种物质之内，R123 符合国家方案的环保要求。2哥本哈根国际议定书修正案规定 R123 可使用到 2040 年，并且中国目前尚未签署议定书哥本哈根修正案。3环保制冷剂是指当制冷剂散发至大气层后，对臭氧层的破坏大小和对全球气候变暖的影响大小；R134a 对臭氧层没有影，但对全球气候
8、变暖的影响是 R123 的十几倍，所以京都议定书对 R134a 也作了限定使用；R123 对臭氧层有较小的影响，但对全球气候变暖影响很小。4制冷剂 R22、R123、R134a 均有毒，有毒与环保是两个不同概念，有毒不等于不环保。目前家用冰箱和家用空调均大量使 R22，而安全性完全有保障。5制冷剂 R123 在离心式制冷机工作时蒸发器为负压，不存在制冷剂向外泄漏的问题。6中央空调的用户完全不与制冷剂相接触，根本不存在用户安全问题，与用户接触的是水。7中南大学制冷方面的教授对 R22、R123 和 R134a 的几点意见：（1）制冷剂的选择与设备生产厂商的技术及设计思路密切相关。与采用的压缩机型
9、式、热力循环效率、制冷工况、对材料的腐蚀性、与润滑油的相溶性、以及经济性、安全性等有很大关系，可以理解为厂商的“个性”。（2）有的制冷机组厂家声称采用无氟的制冷剂或如何环保的制冷剂，把冷水机组的销售变成了制冷剂选用的唯一比较，给不太了解制冷剂的用户造成困惑，而忽略了对机组本身的性能参数比较。（3）目前采用的制冷剂或多或少都含有 R22 等，是一种混合工质。（4）另外我国没有承诺何时终止使用 R22、R123 等制冷剂的时间，关于制冷剂选择的焦虑是没有必要的，用户大可不必把心思花费到考虑选用何种制冷剂上，这些事情应交由设备生产厂商去考虑，因为这些是他们最关心的。常用制冷剂 氟利昂制冷剂已淘汰的氟
10、利昂CFC Rl1、R12、R13 过渡期使用的氟利昂 HCFC R22、 R123、 R124、R142b HCFC 混合制冷剂 R401、 R402、R403 系列可长期选择的氟利昂 HFC R134a、R125、R32、R143a HFC 混合制冷剂 R404A、R507A、R410A、R407 系列非氟利昂类制冷剂非氟利昂类制冷剂 R717(NH3)、R290(C3H8)、R1270(C3H6)、R170(C2H6)、R600a(C4Hlo)、R744(CO2) 非氟利昂类混合制冷剂R290、 R600a 表 2 R134a 与 R12 和 R22 的物理特性比较特性 R134a R1
11、2 R22分类 HFC CFC HCFC分子式 CH2FCF2 C2Cl2F CHClF2分子量 102 102.9 86.48沸点（） -26.2 -29.8 -40.84液体密度（40）kg/dm3 1.147 1.252 1.131气体压力（0/40）bar 2.93/10.16 3.1/9.6 5.0/15.3临界温度 101 112 96.13临界压力 bar 40.6 41.6 49.86毒性 ppm 1000 1000 1000燃烧性 无 无 无ODP（R11=1 ） 0 1.0 0.05GWP（CO2=1 ） 1300 8500 1700制冷剂对臭氧层的破坏程度用破坏臭氧层潜值
12、（ODP ）表示，其数值以 R11 的 ODP 值作为基准值。制冷剂的排放会产生全球气候变暖的温室效应，其影响程度用全球变暖潜值（GWP ）表示。制冷剂 R22、R123 和 R134a 的性质：几种制冷剂工作状态时的压力（kPa） 制冷剂名称 蒸发器压力（3.3）（kPa）冷凝器压力（37.8）（kPa）停机状态（22.2）（ kPa）R123 -18.6 41.2 -4.9 R134a 224.6 675.7 500.2 R22 446.2 1329.9 851.2 1.R22 与 R123 的比较： （1）R22 与 R123 同属氢氯氟烃，但R22 的臭氧层破坏力是 R123 的 2.
13、5 倍，温室效应指数是 R123 的 17 倍。（2）R123 是低压制冷剂，工作时蒸发器为负压，冷凝器为0.04mpa，停机时机内为0.004mpa，因此，即便机组泄漏也只存在外界空气进入机组的可能。 （3）R22 临界压力比 R123 高 1300kpa，机组内部提高，泄漏几率提高。 2.R22 与 R134a 的比较： （1）R134a 的比容是 R22 的 1.47倍，且蒸发潜热小，因此就同排气体积的压缩机而言，R134a 机组的冷冻能力仅为 R22 机组的 60%。 （2）R134a 的热传导率比 R22 下降10%，因此换热器的换热面积增大。 （3）R134a 的吸水性很强，是R2
14、2 的 20 倍，因此对 R134a 机组系统中干燥器的要求较高，以避免系统的冰堵现象。 （4）R134a 对铜的腐蚀性较强，使用过程中会发生“镀铜现象”因此系统中必须增加添加剂。 （5）R134a 对橡胶类物质的膨润作用较强，在实际使用过程中，冷媒泄漏率高。 （6）R134a 系统需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油，脂类润滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高扩散性，在系统性能的稳定性上劣于 R22 系统所使用的矿物油。 （7）目前，HFC 类冷媒及其专用脂类油的价格高于R22，设备的运行成本将上升。 3.R22 与 R407c 的比较： R407c 在热工特性上与 R22 最为接近，除了在制冷
15、性能、效率上略差以及上述 HFC 类物质所具有的技术问题之外，还由于这类物质属于非共沸混合物，其成分浓度随温度、压力的变化而变化，这对空调系统的生产、调试及维修都带来一定的困难，对系统热传导性能也会产生一定的影响。特别是当 R407c 泄漏时，系统制冷剂在一般情况下均需要全部置换，以保证各混合组分的比例，达到最佳制冷效果。我国没有承诺何时终止使用 R22、R123 等制冷剂的时间，摘自：http:/ 134a 性状用途： R 134a 不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用； 具有良好的安全性能（不易燃，不爆炸，无毒，无剌激性无腐性）； R 134a 的传热性能比较接近，所以制冷系统的改型比较容
16、易。 R 134a 的传热性能比 R 12 好，是 R12 的替代品。因此制冷剂的用量可大大减少。 在常温下为无色气体，在自身压力下为无色透明液体。CFC-12 和 HFC-134A 性能参数很接近，而且 CFC-12 也溶于酯类油，在维修现场无 HFC-134A 时在不得已情况下，CFC-12 可用于 HFC-134A 的制冷系统(不换压缩机)中，但需更换干燥过滤器，吹净管路，维修后基本不影响使用，但性能匹配不是最佳。物化性能：分子式 C2H2F4 分子量 102.03 沸点， -26.1临界温度， 101.1临界压力，Mpa 4.01饱和液体密度 25，(g/cm 3 ) 1.207液体比热 25，KJ/(Kg) 1.51溶解度(水中，25)% 102.03- 破坏臭氧潜能值（ODP） 0全球变暖系数值
