3.1.3常用制冷劑的性質(zhì)

常用制冷劑的性質(zhì)——《制冷技術(shù)及設(shè)備》常用制冷劑的性質(zhì)目前常用的制冷劑有水、氨和氟利昂，其性質(zhì)見表2-3。表2-3常用制冷劑的性質(zhì)制冷劑代號分子式分子量M標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)/℃凝固溫度/℃臨界溫度/℃臨界壓力/MPa臨界比容/m3/kg絕熱指數(shù)/（20℃，101.325KPa）毒性級別R718H2O18.02100.00.0374.1222.123.01.33(0℃)無R717NH317.03-33.35-77.7132.411.524.131.322R11CFCI3137.3923.7-111.0198.04.371.8051.1355R12CF2CI2120.92-29.8-155.0112.044.121.7931.1386R13CF3CI104.47-81.5-180.028.783.861.7211.15(10℃)6R22CHF2CI86.48-40.84-160.096.134.9861.9051.194(10℃)5aR113C2F3CI3187.3947.68-36.6214.13.4151.7351.08(60℃)4～5R114C2F4CI2170.913.5-94.0145.83.2751.7151.092(10℃)6R134aC2H2F4102.0-26.25-101.0101.14.061.9421.116R500CF2CI2/C2H4F273.8/26.299.30-33.3-158.9105.54.302.0081.127(30℃)5aR502CF2CI2/C2H4CI48.8/51.2111.64-45.6-90.042.661.7881.133(30℃)5a

（一）水（R718）

優(yōu)點(diǎn)：無毒、無味、不會燃燒和爆炸，而且是容易得到的物質(zhì)。

缺點(diǎn)：水蒸氣的比容大，單位容積制冷量小，水的凝固點(diǎn)高，不能制取較低的溫度。

適用場合：適用于蒸發(fā)溫度0℃以上的情況。所以，水作為制冷劑常用于蒸氣噴射制冷機(jī)和溴化鋰吸收式制冷機(jī)中。水的物理參數(shù)：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,它的沸點(diǎn)溫度為100℃，臨界溫度374.12℃，臨界壓力為22.12MPa，凝固溫度為0℃。

（二）氨（R717）

優(yōu)點(diǎn)：是單位容積制冷量大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中。氨粘度小，流動阻力小，傳熱性能好，對鋼鐵不產(chǎn)生腐蝕作用。氨易溶于水，系統(tǒng)不易發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象。氨價(jià)格便宜，容易購買。

缺點(diǎn)：有強(qiáng)烈的刺激性臭味，毒性大，對人體有害，氨易燃、易爆，對銅及銅合金（磷青銅除外）有腐蝕作用，氨幾乎不溶于油

適用場合：主要用于制冰和冷藏制冷。

（三）氟利昂

優(yōu)點(diǎn)：是無毒，無臭，不易燃燒，對金屬不腐蝕，絕熱指數(shù)小，因而排氣溫度低；具有較大的分子量，適用于離心式制冷壓縮機(jī)。

缺點(diǎn)：是部分制冷劑（如R12）的單位容積制冷量小，制冷劑的環(huán)量較大；密度大，流動阻力大；含氯原子的氟利昂遇明火時(shí)會分解出有毒氣體；放熱系數(shù)低；價(jià)格貴，易于泄漏而不易發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)氟利昂不溶于水。目前常用的氟利昂制冷劑有R12、R22、R11、R13等。

常用幾種氟利昂的性能如下：

1．氟利昂12（R12）R12是我國目前中小型空調(diào)用制冷、食品冷藏和冰箱制冷裝置中使用較普遍的制冷劑。R12無色、無味、對人體危害極小，不燃燒、不爆炸，它是最安全的制冷劑。R12在大氣壓力下的蒸發(fā)溫度為-29.8℃，凝固溫度為-155℃。冷凝壓力較低，用水冷卻時(shí)，冷凝壓力不超過1.0MPa，用風(fēng)冷時(shí)，也只有1.2MPa左右。R12溶于油，因而在冷凝器的傳熱面上不會形成油膜而影響傳熱，但是R12和潤滑油一起進(jìn)入蒸發(fā)器，隨著R12不斷蒸發(fā)，蒸發(fā)器潤滑油含量增加，使蒸發(fā)溫度升高，傳熱系數(shù)降低，為了使?jié)櫥秃蚏12一起返回壓縮機(jī)，設(shè)計(jì)中一般采用干式蒸發(fā)器，從上部供液，下部回氣。并應(yīng)保證上升回氣立管有足夠的帶油速度。R12對水的溶解度極小，為了防止系統(tǒng)發(fā)生冰塞現(xiàn)象，規(guī)定R12的含水量不得超過0.0025%，并且在制冷系統(tǒng)中設(shè)置干燥器。R12的最大缺點(diǎn)是單位容積制冷量小，對臭氧層有破壞作用，被列為首批限用制冷劑。2．氟利昂22（R22）R22是一種良好的制冷劑。故常用在窗式空調(diào)器、冷水機(jī)組、立柜式空調(diào)機(jī)組中。R22在常溫下，冷凝壓力和單位容積制冷量與氨差不多。R22無色、無臭、不燃、不爆、毒性稍比R12大，但仍然是很小的，傳熱性能與R12差不多，流動性比R12好，溶水量比R12稍大，但R22仍屬于不溶水物質(zhì)，含水量超過溶解度仍會發(fā)生冰塞，并且對金屬有腐蝕作用，所以對R22的含水量仍限制在0.0025%以內(nèi)，所采取的措施同R12。R22與潤滑油能有限溶解，潤滑油在R22制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的影響和R12基本相同。所以在設(shè)計(jì)選擇設(shè)備以及所考慮的因素與R12系統(tǒng)也應(yīng)相同。3．氟利昂11（R11）R11的溶水性、溶油性以及對金屬的作用與R12相似，毒性比R12稍大，R11的分子量大，單位容積制冷量小，所以主要用于空調(diào)用離心式制冷壓縮機(jī)中。

4．氟利昂13（R13）

R13在大氣壓力下的蒸發(fā)溫度為-81.5℃，凝固溫度為-180℃?？捎迷?70℃～-110℃的低溫系統(tǒng)中。其優(yōu)點(diǎn)是在低溫下蒸氣比容較小，單位容積制冷量大，缺點(diǎn)是臨界溫度較低，常溫下壓力很高。所以，適用于復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，作為低溫級的制冷劑。

R13不溶于油，而在水中的溶解性與R12大致一樣，也是很小的。對金屬不產(chǎn)生腐蝕作用。

5．氟利昂134a（R134a）

R134a是一種新開發(fā)的制冷劑，分子量102.03，大氣壓力下沸點(diǎn)為-26.25℃，凝固溫度-101℃，其熱力性質(zhì)與R12非常接近，毒性級別與R12相同，但R134a難溶于油。目前R134a已取代R12作為氣車空調(diào)中的制冷劑。

6．氟利昂123（R123）

R123是一種新開發(fā)的制冷劑，分子量152.93，大氣壓力下沸點(diǎn)為27.61℃，凝固溫度-107℃，臨界溫度183.79℃，臨界壓力3.676MPa。R123的熱力性質(zhì)與R11很相似，但對金屬的腐蝕性比R11大，毒性級別尚待確定。

（四）混合制冷劑

R500、R502混合制冷劑性質(zhì)見表2-3。

1．R500R500制冷劑是由質(zhì)量百分比為73.8%的R12和26.2%的R152a組成。與R12相比，使用同一臺壓縮機(jī)其制冷量提高約18%。在大氣壓力下的蒸發(fā)溫度為-33.3℃。

2．R502制冷劑是由質(zhì)量百分比為48.8%的R22和51.2%的R115組成。它與R22相比，采用R502的單級壓縮機(jī)，制冷量可增加5%～30%；采用雙級壓縮機(jī)，制冷量可增加4%～20%，在低溫下，制冷量增加較大。在相同的t。和tk下，壓縮比較小，排氣溫度比R22低15～30℃。在相同的工況下，R502比R22的吸入壓力稍高，而壓縮比又較小，故壓縮機(jī)的容積效率提高，在低溫下更為有利。

在大氣壓力下R502的蒸發(fā)溫度為-45.6℃，R22為-40.8℃,故蒸發(fā)溫度在-45℃以上時(shí),系統(tǒng)內(nèi)不會出現(xiàn)真空,避免了外界空氣滲入系統(tǒng)的可能性。

R502與R22一樣，具有毒性小，無燃燒和爆炸危險(xiǎn)，對金屬材料無腐蝕作用，對橡膠和塑料的腐蝕性也小。綜上所述，R502具有較好的熱力、化學(xué)和物理特性是一種較理想的制冷劑，它適用于蒸發(fā)溫度在-40～-45℃的單級、風(fēng)冷式冷凝器的全封閉和半封閉制冷壓縮機(jī)中使用。它的主要缺點(diǎn)是價(jià)格較貴。

3．R22/R152a/R124三元混合制冷劑。

R22/R152a/R124制冷劑各組分的質(zhì)量百分比為36%的R22、24%的R152a和40%的R124。由于三種組分的蒸發(fā)溫度相差不是太大，也可稱為近共沸溶液。它的特性與R12很相近，其制冷效率比R12提高3%。

制冷劑種類很多，由于性質(zhì)各異，故適用于不同的制冷系統(tǒng)。表2-4列出常用制冷劑的使用范圍。表2-4常用制冷劑的一般使用范圍制冷劑溫度范圍壓縮機(jī)類型用

途R717R11R12R13R22R113R114R500R502中、低溫高溫