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1、R407CR407C与与R22R22性质和性能的对比性质和性能的对比 测试中心测试中心 周建诚周建诚 2021/6/71主要内容bb制冷剂的种类和代号bb为什么要用R407C作为制冷剂？bbR407C和R22的物理性质比较bbR407C和R22的制冷性能比较bb选用R407C应注意哪些问题？2021/6/721.1 制冷剂的种类和代号bb无机化合物无机化合物 如如NHNH3 3、H H2 2O O、COCO2 2等，它们的代号是等，它们的代号是R R后第后第1 1个数字为个数字为7 7，其后数字为其分子量的整数。，其后数字为其分子量的整数。bb氟里昂氟里昂 通式为通式为C CmmH Hn nF
2、 Fx xClCly yBrBrz z，其代号为在其代号为在R R字母后的字母后的数字依次为（数字依次为（m-1m-1） （ n+1 n+1） （ x x）B B （ z z），），如果如果z=0z=0，则字母则字母B B省略。省略。R12R12（CFCF2 2ClCl2 2）、）、R22R22（ CHF CHF2 2Cl Cl ）bb碳氢化合物碳氢化合物 其代号和氟里昂一样。其代号和氟里昂一样。bb共沸制冷剂共沸制冷剂 其代号命名为其代号命名为R R第第1 1个字母为个字母为5 5，其后，其后按使用的先后顺序。按使用的先后顺序。bb非共沸制冷剂非共沸制冷剂 其代号命名为其代号命名为R R第第
3、1 1个字母为个字母为4 4，其后，其后按使用的先后顺序。按使用的先后顺序。2021/6/732.1 为什么要选用R407C作为制冷剂bb黑洞臭氧层的破坏 破坏臭氧层的凶手破坏臭氧层的凶手氟氯碳化合物（氟里昂氟氯碳化合物（氟里昂CFCCFCS S）、）、含溴化合物（哈龙含溴化合物（哈龙HALONSHALONS）在空气的在空气的平流层通过一系列的化学反应释放出原子态的平流层通过一系列的化学反应释放出原子态的氯和溴。然后原子态的氯和溴就会和臭氧发生氯和溴。然后原子态的氯和溴就会和臭氧发生化破坏臭氧层化破坏臭氧层: : Cl+OCl+O3 3ClO+OClO+O2 2ClO+O Cl+OClO+O
4、Cl+O2 2 第第1 1类制冷剂类制冷剂R11R11（CFClCFCl2 2）和）和R12R12（CFCF2 2ClCl2 2）就属于）就属于CFCCFCS S，20102010年我国全面停止新的年我国全面停止新的CFCCFCS S生产。生产。 2021/6/742.2 为什么要选用R407C作为制冷剂bb臭氧层的第二代凶手氯氟烃(HCFCs) 此类物质的消耗臭氧层能力比含氯氟烃此类物质的消耗臭氧层能力比含氯氟烃( (CFCs)CFCs)低，因此它们普遍被用来取代含氯氟烃低，因此它们普遍被用来取代含氯氟烃( (CFCs)CFCs)。R-22R-22是典型的含氯氟烃是典型的含氯氟烃( (HCF
5、Cs)HCFCs)物质。由于含氯物质。由于含氯氟烃氟烃( (HCFCs)HCFCs)含消耗臭氧的氯元素，此类物质含消耗臭氧的氯元素，此类物质只被视为临时解决方法。纵使它对臭氧层的破只被视为临时解决方法。纵使它对臭氧层的破坏不及其它消耗臭氧层物质，如含氯氟烃坏不及其它消耗臭氧层物质，如含氯氟烃( (CFCs)CFCs)，它如在一般的冷冻设备或工业操作中它如在一般的冷冻设备或工业操作中泄漏出来，仍会对臭氧层造成相当大的损害。泄漏出来，仍会对臭氧层造成相当大的损害。20402040年终止该类物质的消费。年终止该类物质的消费。2021/6/752.3 为什么要选用R407C作为制冷剂bb温室效应的影响
6、 19971997年年1212月京都议定书月京都议定书HFCHFCs s被列为被列为6 6种种（COCO2 2、CHCH4 4、N N2 2O O、HFCHFC、PFCPFC与与SFSF6 6）受控限排）受控限排温室气体之一。温室气体之一。 HFC HFCS S 氟烃化合物对臭氧层没氟烃化合物对臭氧层没有破坏作用，可它的温室效应指数和有破坏作用，可它的温室效应指数和R22R22相当相当远大于远大于COCO2 2。R407CR407C（CHCH2 2F F2 2/CHF/CHF2 2CFCF3 3/CH/CH2 2FCFFCF3 3）就）就属于属于HFCHFCS S，所以，所以R407CR407
7、C作为环保制冷剂也是相对作为环保制冷剂也是相对而言。而言。2021/6/762.4 为什么要选用R407C作为制冷剂bb制冷剂的物性制冷剂的物性 密度、密度、汽化潜热、比热、导热系数、粘度、表面张力、汽化潜热、比热、导热系数、粘度、表面张力、标准蒸发温度、常温冷凝压力（标准蒸发温度和标准蒸发温度、常温冷凝压力（标准蒸发温度和常温冷凝压力决定制冷剂的使用范围）、临界温常温冷凝压力决定制冷剂的使用范围）、临界温度、绝热指数、对系统的腐蚀性等度、绝热指数、对系统的腐蚀性等bb制冷剂的安全性制冷剂的安全性 可燃性、爆炸性、可燃性、爆炸性、 热稳定性、毒性、电绝缘性热稳定性、毒性、电绝缘性bb制冷剂与润
8、滑油的相互溶解性制冷剂与润滑油的相互溶解性bb制冷剂的经济性制冷剂的经济性2021/6/772.5 为什么要选用R407C作为制冷剂bb未来的替代制冷剂 R410AR410A（50%50%的的R32R32，50%50%的的R125R125）与与R407CR407C相比，相比，唯一的缺点是系统运行压力太高，高出唯一的缺点是系统运行压力太高，高出R22R22的的60%60%。 近共沸制冷剂近共沸制冷剂R134AR134A（60%60%）/R290/R290（40%40%）唯唯一的缺点是没有广泛应用。一的缺点是没有广泛应用。bb从更长远的目光来看，从更长远的目光来看，HFCHFC类冷媒可能由于温类冷
9、媒可能由于温室效应的原因被最终放弃，而采用室效应的原因被最终放弃，而采用NHNH3 3、COCO2 2和和烃类物质。烃类物质。2021/6/783.1 R407C和R22的物理性质比较 几个基本概念几个基本概念bb非共沸制冷剂 两种（或两种以上）相互不形成共沸的单一制两种（或两种以上）相互不形成共沸的单一制两种（或两种以上）相互不形成共沸的单一制两种（或两种以上）相互不形成共沸的单一制冷剂混合而成的溶液。冷剂混合而成的溶液。冷剂混合而成的溶液。冷剂混合而成的溶液。溶液在一定蒸发压力下，溶液在一定蒸发压力下，较易挥发的组分蒸发的比例大，难挥发组分蒸较易挥发的组分蒸发的比例大，难挥发组分蒸发比例小
10、，故气液两相的组成不相同；且制冷发比例小，故气液两相的组成不相同；且制冷剂在整个蒸发过程中的温度是变化的。在冷凝剂在整个蒸发过程中的温度是变化的。在冷凝过程中，也有类似的特性。过程中，也有类似的特性。bb临界点 是指工质的温度和压力超过一定值后不管多大是指工质的温度和压力超过一定值后不管多大压力来压缩不能使其变成液态。压力来压缩不能使其变成液态。 2021/6/793.2 R407C和R22的物理性质比较 几个基本概念几个基本概念bb泡点： 是指工质成为饱和液态时的状态点。是指工质成为饱和液态时的状态点。bb露点： 是指工质成为饱和气态时的状态点。是指工质成为饱和气态时的状态点。bb滑移温度：
11、 是指非共沸溶液相变时存在温度滑移现象，也是指非共沸溶液相变时存在温度滑移现象，也就是说在冷凝开始时的温度为露点温度，冷凝就是说在冷凝开始时的温度为露点温度，冷凝至饱和点为泡点温度。在空调正常使用范围内至饱和点为泡点温度。在空调正常使用范围内它的滑移温度为它的滑移温度为3.57.53.57.5。2021/6/7103.3 R407C和R22的物理性质比较 几个基本概念的示意图几个基本概念的示意图2021/6/7113.4 R407C和R22的物理性质比较2021/6/7123.5 R407C和R22的物理性质比较bbR407CR407C是由是由R32R32（23%, bp: -5223%, b
12、p: -52）、）、R125R125（25%25%， bp: -49 bp: -49）、）、R134AR134A（52% 52% ，bp: -26bp: -26 ）组成组成的非共沸制冷剂（的非共沸制冷剂（bp: -43.8bp: -43.8）。）。R22R22是一种单是一种单工质的制冷剂（工质的制冷剂（ bp: -40.8bp: -40.8）。）。bb R407CR407C的分子量比的分子量比R22R22的稍小一点；在同样吸气的稍小一点；在同样吸气压力和过热的情况下，压缩机吸入的气体比容压力和过热的情况下，压缩机吸入的气体比容R407CR407C比比R22R22的要大，单位容积的冷量的要大，单
13、位容积的冷量R407CR407C要要比比R22R22的要少。的要少。bbR407CR407C的临界温度比的临界温度比R22R22要低；所以要低；所以R22R22更容易更容易被冷却，节流损失稍小。被冷却，节流损失稍小。2021/6/7134.1 R407C和R22的制冷性能比较风冷冷水机组分别用R407C和R22性能对比2021/6/7144.2 R407C和R22的制冷性能比较bb上一表格的循环参数比较上一表格的循环参数比较2021/6/7154.3 R407C和R22的制冷性能比较bb资料：资料：R407CR407C替代替代R22R22的房间空调器特性研究的房间空调器特性研究 . .制冷与空
14、调制冷与空调.2003.6.2003.6房间空调器分别用R407C和R22性能对比2021/6/7164.4 R407C和R22的制冷性能比较 不同之处的体现不同之处的体现bb充注量 一一些资料和试验结果表明些资料和试验结果表明R407CR407C的充注量是的充注量是R22R22的的90%95%90%95%。主要是因为分子量和它们的热物。主要是因为分子量和它们的热物理性质的不同引起的。理性质的不同引起的。bb吸气压力 一般来说一般来说R407CR407C比比R22R22的要低一些。的要低一些。bb排气压力 一般来说一般来说R407CR407C比比R22R22的要高一些。的要高一些。bbCOP值
15、 一般来说一般来说R407CR407C比比R22R22的要低一些。的要低一些。bb制冷量 一般来说一般来说R407CR407C比比R22R22的要低一些。的要低一些。bb功率 一般来说一般来说R407CR407C比比R22R22的要大一些。的要大一些。2021/6/7174.5 R407C和R22的制冷性能比较 不同之处的为什么不同之处的为什么bbR407C的滑移温度 假设蒸发压力和冷凝压力一定，在蒸发时因为假设蒸发压力和冷凝压力一定，在蒸发时因为滑移温度使得蒸发温度升高，冷凝时因为滑移滑移温度使得蒸发温度升高，冷凝时因为滑移温度，冷凝温度降低。这样就影响了蒸发器和温度，冷凝温度降低。这样就影
16、响了蒸发器和冷凝器的效果。冷凝器的效果。bb热传导率 研究表明，在蒸发时研究表明，在蒸发时R407CR407C的相对热传导率是的相对热传导率是R22R22的的83%83%；在冷凝时；在冷凝时R407CR407C的相对热传导率是的相对热传导率是R22R22的的85%85%。（流体的质量流量、温差、。（流体的质量流量、温差、 等）等）2021/6/7184.6 R407C和R22的制冷性能比较 不同之处的为什么不同之处的为什么bb下表是同一压力下所对应的温度下表是同一压力下所对应的温度2021/6/7194.7 R407C和R22的制冷性能比较 不同之处的为什么不同之处的为什么bb从上表可基本判断
17、出冷凝侧冷凝压力越高所对从上表可基本判断出冷凝侧冷凝压力越高所对应的冷凝温度应的冷凝温度R22R22就越大于就越大于R407CR407C。bb从上表还可得出在蒸发侧同一压力下从上表还可得出在蒸发侧同一压力下R22R22所对应所对应的饱和温度比的饱和温度比R407CR407C泡点温度和露点温度的平均泡点温度和露点温度的平均值要高，同时随着压力的升高差值越大。从这值要高，同时随着压力的升高差值越大。从这一点来说蒸发压力升高可使得一点来说蒸发压力升高可使得R22R22与与R407CR407C蒸发蒸发能力间的差异减小的趋势。能力间的差异减小的趋势。bbR407CR407C具有与具有与R22R22非常接
18、近的蒸发压力，但是冷非常接近的蒸发压力，但是冷凝压力要略高于凝压力要略高于R22R22的值。的值。2021/6/7204.8 R407C和R22的制冷性能比较 不同之处的几点思考不同之处的几点思考bb根据上一分析，在不考虑热传导率因数影响的根据上一分析，在不考虑热传导率因数影响的情况下蒸发压力越高，情况下蒸发压力越高，R407CR407C和和R22R22之间的差于之间的差于减小。同样，在冷凝压力越低的情况下，减小。同样，在冷凝压力越低的情况下，R407CR407C和和R22R22之间的差于越小。这样我们公司产之间的差于越小。这样我们公司产品风冷冷水机组换冷媒差别最大，风冷冷风机品风冷冷水机组换
19、冷媒差别最大，风冷冷风机组次之，水源热泵差别最小。组次之，水源热泵差别最小。bbR407CR407C不适宜低温制冷，由于不适宜低温制冷，由于R407CR407C中的中的R134aR134a的浓度较高，当蒸发温度很低时，不但导致制的浓度较高，当蒸发温度很低时，不但导致制冷量和性能性能系数明显降低，而且可能导致冷量和性能性能系数明显降低，而且可能导致热力膨胀阀的可靠性降低，系统失控。热力膨胀阀的可靠性降低，系统失控。2021/6/7214.8 R407C和R22的制冷性能比较 不同之处的几点思考不同之处的几点思考bb温度划移对于温度划移对于R407CR407C而言可以是缺点，但也可而言可以是缺点，
20、但也可以是优点，因为有的组分的冷媒过冷度很大，以是优点，因为有的组分的冷媒过冷度很大，有利于提高制冷性能，这就要看如何去匹配机有利于提高制冷性能，这就要看如何去匹配机器，如何去充分利用过冷，也正是这个原因，器，如何去充分利用过冷，也正是这个原因，R407CR407C充注量多对于系统的改善优于充注量多对于系统的改善优于R22R22。bb计算计算R407CR407C在某压力下的平均蒸发温度，如果在某压力下的平均蒸发温度，如果采用各组份在该压力下的蒸发温度乘以其在采用各组份在该压力下的蒸发温度乘以其在R407CR407C中的百分含量，然后再求和，是否比用中的百分含量，然后再求和，是否比用泡点和露点的
21、算术平均要更合理？泡点和露点的算术平均要更合理？2021/6/7225.1 选用R407C应注意哪些问题？设计时应注意的问题设计时应注意的问题bb油的不同 由于由于R407CR407C是一种是一种HFCHFCS S类制冷剂的混合物，而类制冷剂的混合物，而HFCHFC中不含有亲油性基的氯原子，它与传统的中不含有亲油性基的氯原子，它与传统的R22R22用矿物油完全不相溶，因此当它用于替代用矿物油完全不相溶，因此当它用于替代R22R22时，必须使用与之相溶的酯类润滑油。而时，必须使用与之相溶的酯类润滑油。而酯类润滑油存在吸湿性强、稳定性差等缺陷，酯类润滑油存在吸湿性强、稳定性差等缺陷，它们应用于它们
22、应用于HFCHFC系统会带来系统会带来“ “铜镀铜镀” ”、毛细管、毛细管的堵塞。所以在系统设计尽量选用膨胀阀，并的堵塞。所以在系统设计尽量选用膨胀阀，并加干燥器。加干燥器。2021/6/7235.2 选用R407C应注意哪些问题？设计时应注意的问题设计时应注意的问题bb增大换热面积 由于热传导率和同压力下蒸发温度、冷凝温度由于热传导率和同压力下蒸发温度、冷凝温度的影响，相同的换热面积，的影响，相同的换热面积，R407CR407C系统换热能系统换热能力要比力要比R22R22差，若要达到相同的能力和差，若要达到相同的能力和COPCOP必须必须加大换热器的面积（加大换热器的面积（10%10%左右）
23、。左右）。bb不适合满液式换热器（壳管式换热器） 考虑到汽液组分浓度的差异，系统设计时应避考虑到汽液组分浓度的差异，系统设计时应避免工质循环时汽液两相的分离。而且制冷剂的免工质循环时汽液两相的分离。而且制冷剂的充注量大，是干式蒸发器的充注量大，是干式蒸发器的3 3倍。倍。 2021/6/7245.3 选用R407C应注意哪些问题？所用材料方面的要求所用材料方面的要求bb冷媒 组成组成 ： R32R32（23%23%）、）、R125R125（25%25%）、）、R134AR134A（52% 52% ） 氧：氧：1 1PPMPPM以下以下 水分：水分：2020PPMPPM以下以下 蒸发残留物：蒸发
24、残留物：100100PPMPPM以下以下bb高分子材料 橡胶，塑料等高分子材料有必要使用适合橡胶，塑料等高分子材料有必要使用适合R407CR407C及新冷冻机油的材料。及新冷冻机油的材料。2021/6/7255.4 选用R407C应注意哪些问题？充注的要求充注的要求bb液态和气态充注的差别液态和气态充注的差别2021/6/7265.5 选用R407C应注意哪些问题？充注的要求充注的要求bb抽完真空后，在冷凝侧充入相当于抽完真空后，在冷凝侧充入相当于R22R22总量的总量的80%80%的的R407CR407C；当系统的制冷剂压力达到平衡后，；当系统的制冷剂压力达到平衡后，启动压缩机，在压缩机的吸
25、气管处，充入正常启动压缩机，在压缩机的吸气管处，充入正常运行所需要的其余制冷剂。从压缩机吸气管充运行所需要的其余制冷剂。从压缩机吸气管充灌时仍要保证是液态。灌时仍要保证是液态。bb我们公司的我们公司的R407CR407C的储液罐的吸入口是在罐的的储液罐的吸入口是在罐的底部，同时在充注前储液罐内的制冷剂重量要底部，同时在充注前储液罐内的制冷剂重量要大于所需重量，并且在充注时要观看复合压力大于所需重量，并且在充注时要观看复合压力表发现流过的是气体的话就停止充注。在正常表发现流过的是气体的话就停止充注。在正常运行后吸气压力偏低的话就要重新充注。运行后吸气压力偏低的话就要重新充注。2021/6/727
26、5.6 选用R407C应注意哪些问题？工艺的要求工艺的要求bb残留水份残留水份 管理好各部件，使压缩机管理好各部件，使压缩机. .各配管各配管. .冷冻机油冷冻机油. .冷媒等所含有的水份即循环系统的平衡水份，冷媒等所含有的水份即循环系统的平衡水份，在出厂时不应超过在出厂时不应超过200200PPMPPM。bb残留空气残留空气 因残留空气特别是氧气的存在，冷冻机油有被因残留空气特别是氧气的存在，冷冻机油有被氧化、老化、油泥化的趋势。请设定好抽真空氧化、老化、油泥化的趋势。请设定好抽真空条件，使制冷循环系统内的残留空气达到内容条件，使制冷循环系统内的残留空气达到内容积的积的1%1%以下。另外，推
27、荐彻底进行氮气置换，以下。另外，推荐彻底进行氮气置换，使残留氧气成分达到使残留氧气成分达到0.1%0.1%以下。以下。2021/6/7285.7 选用R407C应注意哪些问题？工艺的要求工艺的要求bb残留氯成分残留氯成分 （压力表等）（压力表等） 请极力控制含氯元素的氟利昂的残留量，使其请极力控制含氯元素的氟利昂的残留量，使其达到零。为了保证清洗后完全干燥且防止冷媒达到零。为了保证清洗后完全干燥且防止冷媒混进去，需要采取混进去，需要采取 R407C R407C 充入专用化等措施。充入专用化等措施。bb残留异物（污染管理）残留异物（污染管理） 残留异物的存在，不仅加速压缩机磨损速度，残留异物的存
28、在，不仅加速压缩机磨损速度，还会加快冷冻机油的老化速度，使其直接变成还会加快冷冻机油的老化速度，使其直接变成油泥，所以必须加强油泥，所以必须加强 对残留对残留 异物的质和量的管异物的质和量的管理理2021/6/7295.7 选用R407C应注意哪些问题？工艺的要求工艺的要求bb压缩机开封后的处理压缩机开封后的处理 压缩机开封之后迅速从外界吸收水份、空气，所以已压缩机开封之后迅速从外界吸收水份、空气，所以已经充入冷冻机油的压缩机，开封之后必须在经充入冷冻机油的压缩机，开封之后必须在1515分钟之分钟之内组装完毕。内组装完毕。 放置时间超过放置时间超过1515分钟时，请使用橡胶塞分钟时，请使用橡胶
29、塞进行密封。进行密封。bb工序使用药剂工序使用药剂 焊接管时，推荐不要使用助焊剂。（焊接铜焊接管时，推荐不要使用助焊剂。（焊接铜- -铜时使用铜时使用不含助焊剂的磷铜焊料。）焊接铜不含助焊剂的磷铜焊料。）焊接铜- -铁，需要使用助焊铁，需要使用助焊剂时，请使用焊接后的残渣对冷冻机油没有影响的助剂时，请使用焊接后的残渣对冷冻机油没有影响的助焊剂。在工序中使用的油当中，残留在系统内的，推焊剂。在工序中使用的油当中，残留在系统内的，推荐使用与冷冻机油的适合性良好的油。荐使用与冷冻机油的适合性良好的油。2021/6/730谢谢！2021/6/731部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
