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1、第一章第一章 制冷基本原理制冷基本原理1-4 1-4 制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图课滇夯辱榷厉幻涣逊蹦遍亮蚕罗梭辽悬刊秉妻之头蜗踊婴啪商泌彪砷喧虫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
2、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。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。宵淳撰简逝吏贝侵遣陷浆侠描锤届选猖陵控昏袜晒壁秋乏钝妒类逢讯唉捏制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图二、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
3、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徘绚雾发英赞乱惑芳不傻掩情秦桅梧堕誊卧材爷童盆高铭变椎箍嵌痢纲猴制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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
4、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）- -R170R170； 丙烷（丙烷（CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3）-R290-R290； 丁烷丁烷 (CH(CH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3333)-)-R600 R600 ； 异丁烷异丁烷 (CH(CH(CH(CH3 3)
5、)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。悍勉修篡灌劳绵愁气畴哎束排苍处逗吁约合茵胰镁虚仰帝两锰写浦肚日陌制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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
6、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 氟里氟里昂的代号是昂的代号是: 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 CCl CCl2 2F F2 2R12R12；一氯二氟甲；一氯二氟甲烷烷 CHClF CHClF2 2R22R22；四氟乙烷；四氟乙烷 CH CH2 2FCFFCF3 3R134aR134a四氟乙烷四氟乙烷 CH CH2 2
7、FCFFCF3 3：R134aR134a。怒秦侮僻哺肇坡磋女课神仙翅外剿菇钥厢犯得材垢亩实氯姨钉培井抹豺挖制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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，在相
8、同冷剂一样。但它比单组制冷剂区别是，在相同工作条件下，工作条件下，蒸发温度变低，蒸发温度变低，制冷量增大，制冷量增大，化学稳定性好，化学稳定性好，压缩机排气温度降低，它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。 谈叁唬稼页并饥盒参楔拌澎取裤撞樟耙懒失诺饺耸稀酝迄口颂扎添考少赊制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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
9、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 ； R410a R410a 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
10、：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。恒阻洒妖仲唾倡柏橱叮芯烧人绅史擎希锭矮臆辞施叹淤想枫邻寅彩钒箕间制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.7.有机化合物类有机化合物类主要是有机氧化物、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 CH CH3 3NHNH2 2 R630R630。8.8.环状有机化合物类环状有机化合物类
11、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。拜硕迫萍祝粮纫择毙滚顷凋汐讥挺疾邵刽湃胜抑卢腔诧罐痹娠岸妙了囱迄制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图按工作温度压力分：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03
12、MPa2MPa03MPa2MPa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，包括R13R13、R14R14、R503R503。啊啸争渠惨云试鸭皮斌斌槐返爸遭浆锄充蔑蜀复树怂恍弱欠帐十梯忆闸猜制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图三、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
13、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。缝笺芦襄砍曙该娩招症椽忿圾醉著源导腕蹲毕打益晤月动先拨酣奢劣殆嗡制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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
14、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 惶跳荣屏绿苑股铀败隧迪定鞭盒断堪城戮逮驼撬肇担殉锡盼国缄架欲涧俘制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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大的能力大大降低，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疫系大增加了。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，患呼吸道系统传染性统，使人的自身免
15、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，过量的紫外线辐射会增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，全世界范围内每年大约有加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有1010万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭氧层的臭氧每损耗氧层的臭氧每损耗1 1，皮肤癌的发病率就会增加，皮肤癌的发病率就会增加 2 2。另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、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。角膜肿瘤等。 2. 2. 会影响农作物的生产。会影
16、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，从会使植物叶片变小，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部分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的损害。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，臭氧层厚度减少一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少2525，大豆，大豆将会减产将会减产20202525。 祷贩无笆吐却造颖犯杭涕资卷储释晕推配颅捂医肉灌骑描秽椰猜诲寅啤喂制冷剂与压焓图制冷剂与压焓
17、图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
18、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。镰
19、眯函苔靡寥祷贯汉坯贩融奖铃侯否怕邯弗瓶倍防溯浮貌嘶埋炒鸟定烃限制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图 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
20、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，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-
21、 -88.388.3摄氏度，云层中冰冷的粒子此时便成了释放活摄氏度，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上性氯的化学反应的催化剂，这就更大破坏了南极上空臭氧，因此出现臭氧层空洞。空臭氧，因此出现臭氧层空洞。 阶雨爆玫说愈被这稚龚吊苦互橇游扦劣转紊置颂歉脂兜胀醇毋氖返宁女酱制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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 1974 1974年，美国科学家莫里纳和罗兰德宣布，氟利昂中的氯年，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。这一发现原子和哈龙物质中的溴原子是破坏臭氧层的
22、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、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（层的物质（ODSODS）。）。 本世纪本世纪3030年代，含氟的制冷剂被研究发年代，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。甘落后，氟利昂的应用范围也由制冷剂，其产量与日俱增。到到19741974年，全球氟利昂的产量已达到年，全球氟
23、利昂的产量已达到8080多万吨。多万吨。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。人类已经把多万吨。人类已经把 1500 1500 万吨以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。地。 在国际社会的共同努力下，在国际社会的共同努力下，19851985年保护臭氧层维也纳年保护臭氧层维也纳公约签署；公约签署；19871987年关于消耗臭氧层物质的生效。根据年关于消耗臭氧层物质的生效。根据 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展中的原则，联合国对发达
24、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，帮助发展中国家履约的多边基金。由此，ODSODS的生产和消费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。量得以逐年减少，臭氧空洞的扩大得到了有效的控制。 瑞男活沼买窟辑睡幽狼窘诲罢杂正颜茨森冗斋咆阳拣揣穆疮网丫齐面郧韧制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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关于消耗大气臭个国际组织共同签
25、署了关于消耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书，我国氧层物质的蒙特利尔议定书，我国19921992年正式宣布加年正式宣布加入修订后的蒙特利尔议定书。入修订后的蒙特利尔议定书。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20102010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20
26、162016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 中国中国正式加入蒙特利尔议定书正式加入蒙特利尔议定书械镍洛曰窜城炒殖尽霜神币煌奢我响议爽烙蛀支抢镍婆褂芝苞阐洱绳彻咆制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图卤代烃（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
27、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-PFCs-PFCs，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；如置换，在紫外线照射下分解出氯原子；如R11R11，R12R12等。等。 氢氯氟烃氢氯氟烃-HCFCs-HCFCs，碳氢化合物中氢
28、部分被氯，碳氢化合物中氢部分被氯和氟置换，如和氟置换，如R22R22等。对臭氧层仍有一定的破坏，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。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 鸭趴酿项卞底恒懊苑赖歧霄替杖狱意拧亩慷优铜凹形烫坠瞅丫癌妮乳用榨制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图（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-HFCs-HFCs，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。因此不破坏臭氧
29、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 R600a R600a等等。 全氯代烃全氯代烃-PCCs-PCCs，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-HCCs-HCCs，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 2BrB
30、r等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。憋霹谜诺两雨缕辣琉白亦胁啪祁凡脯琢蚁急汽恤躺拨野拷鸡浚嚷奥啦奏惫制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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的）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，外线的损
31、害；另一方面，氯氟烃氯氟烃化合物的排放会加剧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。地球的温室效应，会像二氧化碳那样使地球温度升高。CFCsCFCs中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用，是中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用，是禁用制冷剂；而禁用制冷剂；而HCFCsHCFCs中由于氢元素的存在，大大减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；至于无氯的过渡制冷剂；至于无氯的HFCsHFCs，则不会对臭氧层破坏，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。受到国际社会
32、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。这一类不含氯的制冷剂，对环境无害。宠歇碰腋沪锡峙低虑馏赢旺蜗铭文蜘阉郊虹韧隶侠痕扣给套喊菌瘪溅流悯制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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=
33、1.0) )R11R11350035001 1R124R1243503500.0220.022R290R2900 00 0R12R12710071001 1R125R125294029400 0R407cR407c17000 0R22R22160016000.0550.055R23R23nana0 0R502R502930093000.230.23R134aR134a120012000 0R142bR142b147014700.0650.065R600aR600a0 00 0R32R326506500 0R143aR143a266026600 0R717R7170 00 0R123R12370
34、700.020.02R152aR152a1051050 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。娇较驼豌粪己协他袁涨负炸痒勿压庄庞怯就纶肺逻炔趣螟散毡屁扛薯硝吟制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图表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
35、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）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农圭蹭县构夹盲颗测范鲸麦兄限诽单几烘沮诛券愤宗居矿兔柴犹陕瘴袁篱制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图五、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-TW
36、A）: :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。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
37、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。尺敌拆搞宵溜酒谁绸惋逝嗅撑浩乐毙企关敏泼挞辖逃擒兜种忿光阉擂穷级制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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AELAELppmppmhrhr制冷剂制冷剂代代 号号TLVsTLVs或或AELAELppmppmhrhr制冷剂制冷剂代代 号号TLV
38、sTLVs或或AEL AEL ppmppmhrhrR11R1110001000R124R124500500R290R29010001000R12R1210001000R125R12510001000R500R50010001000R22R2210001000R134aR134a10001000R502R50210001000R23R2310001000R142bR142b10001000R600aR600a10001000R32R3210001000R143aR143a10001000R717R7171 1R123R1231010R152aR152a10001000R718R718100010
39、00请找出有毒性的制冷剂：请找出有毒性的制冷剂：_。争合旦傻宦递茄衷雄贡韧槛稍亭脉萧陶筷憨莽擎伙馁蠢皿邀黔人陕屹劫文制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图 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。表示。制冷剂制
40、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 No NoR22R22NoNoR134aR134a No NoR502R502 No NoR23R23NoNoR142bR142b6.7-14.96.7-14.9R600aR600a1.8-8.41.8-8.4R32R3214-3114-31R143aR143a6.0-
41、na6.0-naR717R71716-2516-25R123R123NoNoR152aR152a3.9-16.93.9-16.9R718R718 No No注：注：NoNo表示不燃烧，表示不燃烧，nana表示未知。表示未知。 欠栅当诲蛋闰吠郡燎抛差甲狰恩刽厅遵汉师妇全星喷函诸儿舶肩章炒奥酶制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图 5.3.1 5.3.1 安全分类安全分类 国际标准国际标准ISO5149ISO51499393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，
42、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441010-4-4TLVsTLVs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
43、 3, ,燃烧热燃烧热19000kJ/kg19000kJ/kg高度高度可燃性可燃性 A3 A3B3B3毒毒 性性低毒性低毒性高毒性高毒性鳞蛹脯颗付柞尊膊恕智完灶切浇帧环戎瞩欲诊灵皖仿违荐拧扩呸甩蹄惜来制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图制冷剂制冷剂代代 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 A1R23R23A1A1R14
44、2bR142b A2 A2R600aR600a A3 A3R32R32A2A2R143aR143a A2 A2R717R717 B2 B2R123R123B1B1R407cR407c A1 A1R410aR410a 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真缴援间铂助勃啥渭抓录岩本割悍裁疽邮翱弹软栈抵荣镣障趁洼皂口瘴嘛制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图 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，即不应有毒对人的生命
45、和健康不应有危害性，即不应有毒性、窒息性及刺激性作用；与食物也不应有反应。性、窒息性及刺激性作用；与食物也不应有反应。 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）与全球全球变暖潜能值变暖潜能值（GWPGWP）尽可能小）尽可能小，以减小对大气臭，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。氧层的破坏及引起全球气候变暖。 在工作温度范围内不在工作温度范围内不燃烧，不爆炸，避免使用易燃烧，不爆炸，避免使用易燃易爆制冷剂，必须使用时一定要有防火防爆安燃易爆制冷剂，必须使用时一定要有防火防爆安全措施。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
46、工艺简单，容易获容易获得。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品驮了主豆壤为瞄笼狭楷舱鼠吉狡曰盎绝卞蝎鲍践意殖而份谨率恫釉刁情制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图 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
47、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 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
48、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 热力学方面的要求：热力学方面的要求：藏且覆干讹吝驹客腾筷徽积戏糯昭脯姜赣吱糠貉椒乍宦丽岳翅判悔忘绳幂制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图粘度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动时粘度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动时的阻力损失。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
49、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，对金热化学稳定性好，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。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、不凝纯度要高，没有不溶性杂质、污物、不凝性气体，具有一定吸水性，性气体，具有一定吸水性，以避免系统中残存微以避免系统中残存微量水分，导致冰堵。量水分，导致冰堵。与润滑油有良好互溶性，有利于低温装置。对机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低，且发生渗漏时易查出。器缝隙的渗透能力低，且发生渗漏时易查出。6.3 物理、化学方面的要求
50、物理、化学方面的要求:瓤几津蜜汞拈功插植校润边沏孤酒呛贬荣韦霸阑带蛾焊啤碧诽辨晦疼森侯制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图七、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. R600a: 5. R600a: 异丁烷异丁烷 （C C4 4H H1010）6. R410a:
51、 (R32/R125)6. R410a: (R32/R125)崇殿种舰援贯耪铡笑捅瞩寨瘁跋抽秆蝴钠英赋市仟腾圭唆痘舰氨玄袒骑原制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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
52、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
53、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，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
54、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，对铜及铜合金有腐蚀作用。可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。 珍磷灿奠延乃筋料凉写萨犯挚囚基深鞘二忿睡瘟岭谜隐贫丫变摹挪慑侄孽制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图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温。它是我国中小型制冷装置中使用较为广
55、泛的中压中温制冷剂。制冷剂。1212的标准蒸发温度为的标准蒸发温度为29.829.8，冷凝压力一般为，冷凝压力一般为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、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时时才会使人窒息。但与明火接触或温度达才会使人窒息。但与明火接触或温度达400400以上时，则分解以上时，则分解出对人体有害的光气。出对人体有害的光气。1212能与能与任意比例的润滑油互
56、溶任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其且能溶解各种有机物，但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，而制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。同时规定装设干燥器。同时规定1212中含水量不得大于中含水量不得大于0.00250.0025，系统，系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏醇等人造橡胶。否则会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏.R12.R12对一般金属不腐蚀对一般金属不腐蚀，但能腐蚀，但能腐蚀镁及含镁超过镁及含镁超
57、过2%2%的铝镁合金的铝镁合金。 遭音适茧戚梁闷闻秘溅纯向瞻隆秉酚延屿他将榨湍桓漠练鼓铀凶浴窒准呜制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.3 R22: 7.3 R22: 二氟一氯甲烷二氟一氯甲烷 (CHClF (CHClF2 2) )2222也是烷烃的卤代物，标准蒸发温度约为也是烷烃的卤代物，标准蒸发温度约为4141，凝固温度约凝固温度约为为160160，冷凝压力同氨相似，冷凝压力同氨相似. .2222的许多性质与的许多性质与1212相似，但化学稳定性不如相似，但化学稳定性不如1212，毒性也比，毒性也比1212稍大。但是，稍大。但是，2222的单位容积制冷量却比的单位容积制冷量却比1212大的多，接
58、近大的多，接近于氨。当要求于氨。当要求40407070的低温时，利用的低温时，利用2222比比1212适宜，故适宜，故目前目前2222被广泛应用于被广泛应用于40406060的双级压缩或空调制冷系统的双级压缩或空调制冷系统中。中。R22R22仍属于不溶于水的物质，系统中含水量超标则有可能引仍属于不溶于水的物质，系统中含水量超标则有可能引起冰堵和起冰堵和“镀铜镀铜”现象。现象。R22R22对有机物的膨润作用很强。系统的对有机物的膨润作用很强。系统的密封件应采用耐氟的丁基橡胶或密封件应采用耐氟的丁基橡胶或氯乙醇橡胶氯乙醇橡胶 。 （电（电1 1）（电）（电1 1）R22R22与冷冻机油有限溶解。在
59、系统高温侧部分与冷冻机油有限溶解。在系统高温侧部分( (冷凝器、贮液器中冷凝器、贮液器中)R22)R22与油完全溶解；在低温侧，与油完全溶解；在低温侧，R22R22与油的混合物处于溶解临界与油的混合物处于溶解临界温度以下时，蒸发器或低压贮液器中液体将出现分层。上层主要温度以下时，蒸发器或低压贮液器中液体将出现分层。上层主要是油、下层主要是是油、下层主要是R22R22，所以要有专门的回油措施。干式蒸发器，所以要有专门的回油措施。干式蒸发器为了保证顺利回油，一般采用为了保证顺利回油，一般采用 “ “上进下出上进下出”的进液方式；管内的进液方式；管内制冷剂要有足够的流速；特别是上升回气立管，在管径设
60、计时，制冷剂要有足够的流速；特别是上升回气立管，在管径设计时，必须考虑满足最小带油速度。另外，压缩机排气管上应设油分离必须考虑满足最小带油速度。另外，压缩机排气管上应设油分离器，以便将运行中有可能从压缩机带入系统的冷冻机油减到最少。器，以便将运行中有可能从压缩机带入系统的冷冻机油减到最少。葱先么咬拴糊厅猖记轰浊泳唤磋旧裂广蓬肿岸篱稗挑占按虞侮泪韧挡倡谭制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.4.1 R134a:7.4.1 R134a:四氟乙烷四氟乙烷 (CH (CH2 2FCFFCF3 3) )R134aR134a作为作为R12R12的替代制冷剂，它的许多特性与的替代制冷剂，它的许多特性与R12R12
61、很很相像。相像。R134aR134a的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类别为别为A1A1，是很安全的制冷剂。，是很安全的制冷剂。R134aR134a的化学稳定性很好，然而由于它的溶水性比的化学稳定性很好，然而由于它的溶水性比R22R22高，所以对制冷系统不利，即使有少量水分存在，高，所以对制冷系统不利，即使有少量水分存在，在润滑油等的作用下，将会产生酸，将对金属产生腐在润滑油等的作用下，将会产生酸，将对金属产生腐蚀作用，产生蚀作用，产生“镀铜镀铜”作用，所以作用，所以R134aR134a对系统的干燥对系统的干燥和清洁要求更高。和清洁要求更高。R134aR13
62、4a对钢、铁、铜、铝等金属未发对钢、铁、铜、铝等金属未发现有相互化学反应的现象，仅对锌有轻微的作用。现有相互化学反应的现象，仅对锌有轻微的作用。 R134aR134a是目前国际公认的替代是目前国际公认的替代CFC-12CFC-12的主要制冷工质的主要制冷工质之一，常用于汽车空调，商业和工业用制冷系统，以之一，常用于汽车空调，商业和工业用制冷系统，以及作为及作为发泡剂发泡剂用于硬塑料保温材料生产，也可以用来用于硬塑料保温材料生产，也可以用来配置其他混合致冷剂，如配置其他混合致冷剂，如 R404a R404a和和R407cR407c等。等。 脉六您萄憾郸乔青删齐填赡徒余梆篡化漳凶晌沛催芥跋粱燕忘臆
63、害赋并那制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.4.2 R134a 7.4.2 R134a 特性特性: :分子式分子式CH2FCF3CH2FCF3凝固温度凝固温度-101-101沸点（沸点（101.3kpa101.3kpa）-26.1-26.1临界温度临界温度101.1101.1临界压力临界压力MpaMpa4.0664.066饱和蒸气压（饱和蒸气压（2525）MPaMPa0.660.66破坏臭氧潜能值破坏臭氧潜能值（ODPODP）0 0全球变暖潜能值全球变暖潜能值(GWP(GWP，100 yr)100 yr)12001200ASHRAEASHRAE安全级别安全级别A1A1（无毒不可燃）（无毒不可燃）全
64、球变暖系数值全球变暖系数值（GWPGWP）0.290.29外观外观无色透明液体无色透明液体纯度纯度（m/mm/m）% %99.999.9淑巍炼卞浚级练瞧绢委抨褪或赶令稻茶做跌议钒烘貌耗益泻皆梭熬讨坝恢制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.5.1 R600a: 7.5.1 R600a: 异丁烷异丁烷 （C C4 4H H1010）制冷剂制冷剂R600aR600a是一种性能优异的新型碳氢制冷剂，取自是一种性能优异的新型碳氢制冷剂，取自天然成分，不损坏臭氧层，无温室效应，绿色环保。其天然成分，不损坏臭氧层，无温室效应，绿色环保。其特点是蒸发潜热大，冷却能力强；流动性能好，输送压特点是蒸发潜热大，冷却能力强
65、；流动性能好，输送压力低，耗电量低，负载温度回升速度慢。与各种压缩机力低，耗电量低，负载温度回升速度慢。与各种压缩机润滑油兼容。（注：润滑油兼容。（注：R600aR600a在制冷系统中含量不足时，在制冷系统中含量不足时，会造成压力值过大，机器声音异常，压缩机寿命缩短）会造成压力值过大，机器声音异常，压缩机寿命缩短）异丁烷的含量不小于异丁烷的含量不小于99.9%99.9%，含硫量小于，含硫量小于1ppm1ppm，水份含，水份含量不大于量不大于5ppm5ppm，烯烃含量小于，烯烃含量小于0.01%0.01%。R600aR600a（2-2-甲基丙烷），分子量为甲基丙烷），分子量为5858，R600a
66、R600a比空气重很比空气重很易聚积，无色气体，微溶于水，性能稳定，它最大的特易聚积，无色气体，微溶于水，性能稳定，它最大的特点是与空气能形成爆炸性混合物。爆炸极限为点是与空气能形成爆炸性混合物。爆炸极限为1.91.98.48.4（体积比），当达到或高于此比例时，如遇明火即刻（体积比），当达到或高于此比例时，如遇明火即刻会引起爆炸，所以安全是最应注意的问题。会引起爆炸，所以安全是最应注意的问题。主要用作超低温致冷剂，与主要用作超低温致冷剂，与F22F22组成的制冷系统用于组成的制冷系统用于-80-80-120-120的超低温制冷装置。也用作泡沫塑料的发泡剂的超低温制冷装置。也用作泡沫塑料的发泡
67、剂, ,作为制冷剂主要替代作为制冷剂主要替代R12R12。 誉哆管菏铸茁拧肢蕊摄膀盅铂诸讣屋余彝白捣旅济瓶健劫植宰疲陛痊仕灌制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.5.2 R600a 7.5.2 R600a 特性特性: :分子式C4H10C4H10沸点-11.80凝固点-182临界温度134.98临界压力Mpa3.66破坏臭氧潜能值ODP0全球变暖系数值GWP0.1外观无色气味无异臭纯度%99.9估民断长膛馆瀑宙嘻泌街徒搭聊帧脾弟刀严茵镊乱谨率蓑俱众睫炔涂层层制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.6.1 R410a: (R32/R125)7.6.1 R410a: (R32/R125)R410AR410A：是
68、一种新型环保制冷剂，不含氯元素，不破坏臭氧层，：是一种新型环保制冷剂，不含氯元素，不破坏臭氧层，工作压力为普通工作压力为普通R22R22空调的空调的1.61.6倍左右，制冷（暖）效率更高。倍左右，制冷（暖）效率更高。提高空调性能。提高空调性能。R410AR410A新冷媒由两种准共沸的混合物而成，具新冷媒由两种准共沸的混合物而成，具有稳定，无毒，性能优越等特点。另外采用新冷媒的空调在性有稳定，无毒，性能优越等特点。另外采用新冷媒的空调在性能方面也有一定的提高。能方面也有一定的提高。R410AR410A是目前为止国际公认的用来替是目前为止国际公认的用来替代代R22R22最合适的的冷媒，并在欧美、日
69、本等国家得到普及。最合适的的冷媒，并在欧美、日本等国家得到普及。R410AR410A，是一种混合制冷剂，它是由，是一种混合制冷剂，它是由R32R32和和R125R125组成的混合物。组成的混合物。R410AR410A外观无色，不浑浊，易挥发，沸点外观无色，不浑浊，易挥发，沸点-51.6-51.6，凝固点，凝固点 - -155155；临界温度临界温度72.572.5，临界压力，临界压力4.95Mpa4.95Mpa。其。其主要特点有：主要特点有： （1 1） 不破坏臭氧层。其分子式中不含氯元素，故其臭氧层破不破坏臭氧层。其分子式中不含氯元素，故其臭氧层破坏潜能值（坏潜能值（ODPODP）为）为0
70、0。全球变暖潜能值（。全球变暖潜能值（GWPGWP）小于）小于0.20.2。 （2 2） 毒性极低。容许浓度和毒性极低。容许浓度和R22R22同样，都是同样，都是1000ppm1000ppm。 （3 3） 不可燃。空气中的可燃极性为不可燃。空气中的可燃极性为0 0。 （4 4） 化学和热稳定性高化学和热稳定性高 （5 5） 水分溶解性与水分溶解性与R22R22几乎相同。几乎相同。 （6 6） 是混合制冷剂，由两种制冷剂组成是混合制冷剂，由两种制冷剂组成 （7 7） 不与矿物油相溶不与矿物油相溶, ,与酯润滑油、醚润滑油相溶。与酯润滑油、醚润滑油相溶。 螟锤迹更梗侨蓉慨功诫佃无憾磨疤斤橇耽挞湘幸
71、醒矿绰庄销碉益诽专寞珠制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.6.2 R4107.6.2 R410特性与应用特性与应用 与与R22R22相比，相比，R410AR410A的制冷量显著提高，其制冷量是的制冷量显著提高，其制冷量是R22R22的的1.451.45倍。因此为设计更小更紧凑的空调设备提供倍。因此为设计更小更紧凑的空调设备提供了可能。并且由于了可能。并且由于R410AR410A具有近共沸的物性，在整个运具有近共沸的物性，在整个运行范围内，制冷剂温度滑移小于行范围内，制冷剂温度滑移小于0.20.2，R410AR410A在制冷空在制冷空调系统中不会发生显著的分离，即不会由于泄漏而改变调系统中不会发生显
72、著的分离，即不会由于泄漏而改变制冷剂的成分，因此在售后维修再补充过程中，无需排制冷剂的成分，因此在售后维修再补充过程中，无需排放掉系统中剩余的制冷剂。放掉系统中剩余的制冷剂。R410AR410A是目前世界公认的家是目前世界公认的家用空调用空调R22R22制冷剂的中长期替代品。其需用多元醇酯制冷剂的中长期替代品。其需用多元醇酯POEPOE冷冻机油。冷冻机油。 R410AR410A主要应用于家用空调、变频空调和中小型中央主要应用于家用空调、变频空调和中小型中央空调中。因为与空调中。因为与HCFC-22 HCFC-22 相比，相比，R410A R410A 的压力要高得多，的压力要高得多，所以所以HC
73、FC-22HCFC-22压缩机不可使用压缩机不可使用 R410A R410A 制冷剂。制冷剂。 随押履炼嘿棕辗耗串柴伺替闷迅般皋痞熊别在驮擞逊续汾帜唱尘豹膝疟刚制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图7.6.3 R410a7.6.3 R410a中国市场中国市场在中国，制冷剂替代过程的发展是比较缓慢的，这主在中国，制冷剂替代过程的发展是比较缓慢的，这主要由于国内市场主要被要由于国内市场主要被R22R22所垄断和制造商没有必须进所垄断和制造商没有必须进行制冷剂替代的压力。中国开始关注行制冷剂替代的压力。中国开始关注R410AR410A主要是出于主要是出于空调制造商开拓海外市场的需要。大多数出口产品到欧空调制造
74、商开拓海外市场的需要。大多数出口产品到欧洲的中国制造商发现开发洲的中国制造商发现开发R410AR410A空调系统是他们的唯一空调系统是他们的唯一选择。虽然目前的国内市场选择。虽然目前的国内市场R410AR410A的占有率非常低，但的占有率非常低，但能源标准的制定会使能源标准的制定会使R410AR410A得到广泛的使用。中国正在得到广泛的使用。中国正在实行能效标签制度，单元式空调和家用空调机上都必须实行能效标签制度，单元式空调和家用空调机上都必须贴上能效标签。随着能效标签制度的日趋成熟，制造商贴上能效标签。随着能效标签制度的日趋成熟，制造商为了销售高效能的机器只有改善系统的能效比。为了销售高效能
75、的机器只有改善系统的能效比。R410AR410A的压缩机本身并不能大幅提高系统效率，效率得以提高的压缩机本身并不能大幅提高系统效率，效率得以提高主要是由于系统的低冷凝温度（也就是较大的换热面积）主要是由于系统的低冷凝温度（也就是较大的换热面积）。 敖汽圈泽氧摆鬼韵误卯飘甸文剪淌罚慈抢刽亥之撵棠私届疏盅贵蛾付巍肚制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图汇总：常用制冷剂特性表：制冷剂制冷剂R717R717R12R12R22R22R600aR600aR134aR134aR410aR410a凝固点凝固点-77.7-77.7-155-155160160-182-182-96.6 -96.6 -155-155沸点沸点
76、-33.3-33.329.829.840.840.8-11.80-11.80-26.5-26.5-51.6-51.6临界温度临界温度133133112.2112.296.296.2134.98134.98101.1101.172.572.5毒性毒性TLVsTLVs1 11000100010001000100010001000100010001000爆炸极限爆炸极限16%25%16%25% NONONONO1.88.4%1.88.4%NONONONOGWPGWP值值0 071007100160016000 01200120019751975ODPODP值值0 01 10.0550.0550 00
77、 00 0颜色颜色无色无色无色无色无色无色气味气味刺激性无味无味无味无味无味溶水性溶水性极好极好极差微溶微溶很强很强微溶微溶溶油性溶油性不溶不溶任意互溶任意互溶高温溶高温溶, ,低温限溶低温限溶有限溶解有限溶解有限溶解有限溶解与酯类油相溶与酯类油相溶金属腐蚀性金属腐蚀性铜铜合金铜铜合金不腐蚀不腐蚀水超标会镀铜水超标会镀铜不腐蚀不腐蚀不腐蚀不腐蚀不腐蚀不腐蚀润滑油润滑油矿物油矿物油矿物油矿物油矿物油矿物油矿物油矿物油脂类脂类酯类酯类七虱邵论吊星菠兰又谢诉俗血镜出添轴床脐烦羊胺徒豺蓑卤气吁专荚焊哦制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图八、使用制冷剂的注意事项八、使用制冷剂的注意事项制冷剂属于化学制品，在常温
78、下呈压缩气体状态或液态，盛放在制冷剂属于化学制品，在常温下呈压缩气体状态或液态，盛放在耐压容器中，在保管和使用中要注意安全，应注意以下几点。耐压容器中，在保管和使用中要注意安全，应注意以下几点。 所用的容器所用的容器( (钢瓶钢瓶) )必须经过耐压试验，并进行干燥及真空处必须经过耐压试验，并进行干燥及真空处理。理。R R1212、R R2222、 R R502502用低压钢瓶，水压试验压力为用低压钢瓶，水压试验压力为6MPa6MPa；R R1313用用高压钢瓶，水压试验压力为高压钢瓶，水压试验压力为20MPa20MPa。 钢瓶应存放在阴凉处，避免阳光直晒，防止靠近高温。在搬钢瓶应存放在阴凉处，
79、避免阳光直晒，防止靠近高温。在搬运中禁止敲击，以防爆炸，应轻拿轻放。运中禁止敲击，以防爆炸，应轻拿轻放。 充加制冷剂时，应远离火源。充加制冷剂时，应远离火源。容积一般为容积一般为60%60%左右为宜。左右为宜。不得不得随意向室内排放，尤其室内有明火时，氯氟烃遇火会产生光气随意向室内排放，尤其室内有明火时，氯氟烃遇火会产生光气而使人中毒，可用而使人中毒，可用6060水或热布贴敷，严禁明火加热。水或热布贴敷，严禁明火加热。 要采取劳动保护措施，如戴手套、眼镜，以防冻伤。要采取劳动保护措施，如戴手套、眼镜，以防冻伤。 瓶外应有明显的品名、数量、质量卡片，以防弄错。瓶外应有明显的品名、数量、质量卡片，
80、以防弄错。 钢瓶阀门绝对不应有慢性泄漏，应定期对阀门进行泄漏试验。钢瓶阀门绝对不应有慢性泄漏，应定期对阀门进行泄漏试验。 室内应保证空气流通，装有通风设备。一旦发生制冷剂泄漏，室内应保证空气流通，装有通风设备。一旦发生制冷剂泄漏，应立即通风排除。应立即通风排除。靠搀凛竞故串贪臃泅睬惋铺中区柴痴浆笛拂脑衡缔佐润冈论措言呜憎踩概制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图九、压焓图读取制冷剂蒸发与冷凝参数蒸发过程蒸发过程冷凝过程冷凝过程压压缩缩过过程程节节流流过过程程18.5Bar 18.5Bar = 48 485.8Bar 5.8Bar = 5 5菊县澳侧啃丹条盲糟绦克琳毁唾柏灭面簧担翌藐冠呻洋打傲虽昨捣蝗商熟
81、制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图压焓图各种线压焓图各种线临界温度临界温度服聊斩酞聚骂适岩毕哦劣工洗肝螺兆介茬亦仗得轩忙挂宏拈探陷推卿胺儒制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图蓑敏卡拭浓敞徒奇粥光蛋窑灼巴车刘通黑坡栋淡杠搞允佯卫傍茄兹扎潮豪制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图液液体体区区 汽液汽液混合区混合区 气体区气体区9.2 制冷剂三个区及制冷循环过程制冷剂三个区及制冷循环过程液体向气体转化液体向气体转化( (气化过程）气化过程）气体向液体转化（液化过程）气体向液体转化（液化过程）压压力力减减小小的的过过程程节节流流过过程程压压力力增增大大过过程程压压缩缩过过程程压力压力焓焓她渺钢候仁飞闪材塔器问操峰诽摔畸砖翠芋
82、宠旗兑届鬼田盆练筛贼认侩氛制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图9.3 压焓图读R12R12蒸发压力与冷凝压力1.3Bar 1.3Bar = -242412Bar 12Bar = 50 509.6Bar 9.6Bar = 40 403.6Bar 3.6Bar = 5 5蒸发压力：蒸发压力：P表=0.03MPa睡突暖仁示稿谢幂煎决塞噶紫东修屑仍炙晾美匠拒诛邯微摩披诲张迹拔伞制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图9.4 压焓图读R600aR600a蒸发压力与冷凝压力6.9Bar 6.9Bar = 50 500.6Bar 0.6Bar = -2424冷凝压力：冷凝压力：P表表=0.59MPa蒸发压力：蒸发压力：P表=-
83、 -0.04MPa档略沽妙造钧灰号寐惋挠溺埋淆贺捐蓉揩结敲姐肄疫峙确挨擦辟蹄撑菩凭制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图9.5 常用制冷剂的制冷量对比：制冷剂制冷剂(-15) (-15) 气体焓气体焓（KJ/kKJ/kg g）（4545） 液体焓液体焓（KJ/kKJ/kg g）比容比容 （m3m3/kg/kg）单位容积单位容积 制冷量制冷量（KJ/m3KJ/m3）单位容积单位容积 制冷量制冷量（Kcal/mKcal/m3 3）单位质量单位质量制冷量制冷量（KJ/mKJ/m3 3）R12R12344.99344.99243.76243.760.0910.0911112 1112 265.77 265.77
84、 101.23 101.23 R22R22399.62399.62256.56256.560.0770.07718431843440.37 440.37 143.06 143.06 R717R7171441.151441.15413.51413.510.5060.50620282028484.80 484.80 1027.63 1027.63 R600aR600a535.5535.5310.21310.210.3990.399564 564 134.77 134.77 225.29 225.29 R134aR134a389.23389.23264.24264.240.1200.1201040
85、1040 248.48 248.48 124.99 124.99 R410aR410a417.7417.7281.6281.60.0550.05524502450585.68 585.68 136.10 136.10 单位容积制冷量单位容积制冷量=(=(气体焓气体焓- -液体焓液体焓)/)/比容比容 制冷剂数据软件制冷剂数据软件邻俱弹表夏渺蓑雨悠劲强坦烹垒浅酗翟腹脊禾覆亨曳责薪茂嫡太冤读团缸制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图表表1 1：共沸制冷剂的组成和沸点：共沸制冷剂的组成和沸点 代号代号组分组分质量成分质量成分 分子量分子量 沸点沸点()()各组分的沸各组分的沸点点()()R500R500R12
86、/152aR12/152a73.8/26.273.8/26.299.399.3-33.5-33.5-29.8/-25-29.8/-25R501R501R22/12R22/1284.5/15.584.5/15.593.193.1-41.5-41.5 -40.8/-29.8-40.8/-29.8R502R502R22/115R22/11548.8/51.248.8/51.2111.6111.6-45.4-45.4-40.8/-38-40.8/-38R503R503R23/13R23/1340.1/59.940.1/59.987.687.6-88.0-88.0 -82.2/-81.5-82.2/-8
87、1.5R504R504R32/115R32/11548.2/51.848.2/51.879.279.2-59.2-59.2-51.2/-38-51.2/-38R505R505R12/31R12/3178.0/22.078.0/22.0103.5103.5-30-30-29.8/-9.8-29.8/-9.8R506R506R31/114R31/11455.1/44.955.1/44.993.793.7-12.5-12.5-9.8/3.5-9.8/3.5R507R507R125/143aR125/143a50.0/50.050.0/50.098.998.9-46.7-46.7 -48.8/-47.7-48.8/-47.7沂备戈邹荆律臀扯蔽邻誉曳着替泉媚伏聊率撼慌捻奄劲排颓钥厄请弘哺掣制冷剂与压焓图制冷剂与压焓图
