制冷剂与压焓图.ppt

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一、制冷一、制冷剂的作用：的作用：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热交换。制冷剂在制冷系统中不断的与外界发生热交换。制冷剂借助压缩机的做功，将被冷却对象的热量连续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。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，在冷凝器中是制冷剂在蒸发器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范围内能气化高压常温下凝结，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。多数制冷剂在大气压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。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，没有化学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，制冷可以长期循环使用。变化。如果系统不泄漏，制冷可以长期循环使用。二、常用制冷二、常用制冷剂分分类和命名和命名1.1.无机物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组成，如：组成，如：氨（氨（NHNH3 3）-R717,-R717,水水-R718-R718，空气，空气-R729-R729。它们是较早采用它们是较早采用的天然制冷剂。的天然制冷剂。2.2.饱和饱和碳氢化合物类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)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。3.3.不饱和碳氢化合物类不饱和碳氢化合物类4.4.氟氟类类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 CClCCl2 2F F2 2R12R12；一氯二氟甲；一氯二氟甲烷烷 CHClFCHClF2 2R22R22；四氟乙烷；四氟乙烷 CHCH2 2FCFFCF3 3R134aR134a5.5.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，在常温下按一定比例混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。命名是合而成。命名是R500R500序号中编号，例如：序号中编号，例如：R501R501是是R22R22和和R12R12按质按质量比量比75/2575/25混合混合。R502R502是是R22R22和和R115R115按质量比按质量比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，和单组制冷剂一样。但它特点：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，在相同工作条件下，比单组制冷剂区别是，在相同工作条件下，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，改善提高制冷循环性能。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。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()()R500R500R12/152aR12/152a73.8/26.273.8/26.299.399.3-33.5-33.5-29.8/-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/-81.5R504R504R32/115R32/11548.2/51.848.2/51.879.279.2-59.2-59.2-51.2/-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/-47.76.6.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，相互不形成共沸的单组分制冷剂溶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，虽然在相同蒸发压力下，易挥发的蒸液组成。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，难挥发的蒸发比例小。使得整个蒸发过程中温度在变发比例大，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，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。可增大制冷量。例如：例如：R407C R407C 由（由（R32/R125/R134aR32/R125/R134a）组成）组成 ；R410aR410a 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：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。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、有机氮化物。命名是主要是有机氧化物、有机硫化物、有机氮化物。命名是R600R600序号中编写，序号中编写，6 6后面的后面的1 1代表氧化物、代表氧化物、2 2硫化物、硫化物、3 3氮化物。如：氮化物。如：乙醚乙醚 C C2 2H H5 5OCOC2 2H H5 5R610R610；甲胺甲胺 CHCH3 3NHNH2 2 R630R630。8.8.环状有机化合物类环状有机化合物类命名是命名是R R后面先加字母后面先加字母C C，后面按氟里昂编号，后面按氟里昂编号规则编写。规则编写。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，冷凝压力小于以上，冷凝压力小于0.3MPa0.3MPa的制的制冷剂，包括冷剂，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范围内，压力在范围内，压力在03MPa2MPa03MPa2MPa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，冷凝压力高于，冷凝压力高于2MPa2MPa的的制冷剂，包括制冷剂，包括R13R13、R14R14、R503R503。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环境问题，它对人类健康和人类赖以生存的生态环境造成了巨大的有害影响。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。平流平流层 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，其吸收紫外线的能力大臭氧层被破坏后，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大增加了。一方大降低，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统，使人的自身免疫系面，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疾病的人数大量增加；另一方统出现障碍，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加皮肤癌的发病率。据统计，全世界面，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辐射有关。臭氧层的臭氧每损耗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。会影响农作物的生产。实验表明，过量的紫外线辐射会使植实验表明，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，从而影响作物的物叶片变小，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农作物种子的质量，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。一项对大豆的初步研究表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，臭氧层厚度减少明，臭氧层厚度减少2525，大豆将会减产，大豆将会减产20202525。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。这些元素含在臭氧层在氯原子，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很稳定的氟氯烃(如氟里昂如氟里昂)中。这些气体分子升到平流层，在紫中。这些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，最终会降落到地球表面，和有机物质反应之后被吸收。空气重，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。氯气破坏性最大，可以破坏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氧。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昂对臭氧层有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，在冰箱和空调器中已经做了影响。氟里昂是一种氟氯烃，在冰箱和空调器中已经做了2020多年多年的制冷剂。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，各国政府没有在意。层研究，各国政府没有在意。臭氧层空洞是在做南极研究时逐步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，由各国合作测量。发现。这些研究在地面和空中一起测量，由各国合作测量。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，在智利的蓬塔阿个组织和四个国家，在智利的蓬塔阿雷纳斯，进行的一项大规模研究，即机载南极臭氧实验。这项实雷纳斯，进行的一项大规模研究，即机载南极臭氧实验。这项实验表明验表明19871987年臭氧洞大小达到历史最大，引起科学界和政界的注年臭氧洞大小达到历史最大，引起科学界和政界的注意。意。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的极度寒冷所至。他们认为云层中粒子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，由什么构成，当其表面温度低于无论属何性质，由什么构成，当其表面温度低于-73-73摄氏度时，任摄氏度时，任何形式存在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。当南极洲何形式存在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。当南极洲处于暖季（处于暖季（1111月月33月）时，南极上空臭氧层中的氯化合物只受到月）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，分解缓慢。但当进入酷寒的冬季（太阳紫外线辐射的影响，分解缓慢。但当进入酷寒的冬季（410410月），其气温可达月），其气温可达-88.3-88.3摄氏度，云层中冰冷的粒子此时便成了释摄氏度，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空臭氧，放活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。因此出现臭氧层空洞。3.4臭氧层破坏结论及蒙特利蒙特利尔议定定书1974年，美国科学家莫里年，美国科学家莫里纳和和罗兰德宣布，氟利昂中的德宣布，氟利昂中的氯原子和哈原子和哈龙物物质中中的溴原子是破坏臭氧的溴原子是破坏臭氧层的元凶。的元凶。这一一发现令陶醉于自己智慧的人令陶醉于自己智慧的人类十分十分尴尬：尬：被大量使用的制冷被大量使用的制冷剂、发泡泡剂、清洗、清洗剂及及发胶中的氟利昂、哈胶中的氟利昂、哈龙等原来是消耗等原来是消耗臭氧臭氧层的物的物质（ODS）。）。本世本世纪30年代，含氟的制冷年代，含氟的制冷剂被研究被研究发明后在美国明后在美国进入商入商业化生化生产，前，前苏联、日本和欧洲各国也不甘落后，氟利昂的、日本和欧洲各国也不甘落后，氟利昂的应用范用范围也也由制冷由制冷剂，其，其产量与日俱增。到量与日俱增。到1974年，全球氟利昂的年，全球氟利昂的产量已达到量已达到80多万吨。多万吨。1986年全球年全球ODS的年消的年消费量已高达量已高达100多万吨。人多万吨。人类已已经把把 1500万吨以上的万吨以上的氯氟氟烃排放到大气中。是人排放到大气中。是人类自己陷入了眼下的自己陷入了眼下的尴尬境地。尬境地。在国在国际社会的共同努力下，社会的共同努力下，1985年年保保护臭氧臭氧层维也也纳公公约签署；署；1987年年关于消耗臭氧关于消耗臭氧层物物质的的生效。根据生效。根据共担共担责任但又有区任但又有区别的原的原则，联合合国国对发达国家和达国家和发展中国家提出了消耗臭氧展中国家提出了消耗臭氧层物物质使用的使用的时间限制，并建立了限制，并建立了旨在帮助旨在帮助发展中国家履展中国家履约的多的多边基金。由此，基金。由此，ODS的生的生产和消和消费量得以逐年减量得以逐年减少，臭氧空洞的少，臭氧空洞的扩大得到了有效的控制。大得到了有效的控制。联合国合国环保保组织1987年在加拿大蒙特利年在加拿大蒙特利尔市召开会市召开会议，36个国家个国家和和10个国个国际组织共同共同签署了署了关于消耗大气臭氧关于消耗大气臭氧层物物质的蒙特利的蒙特利尔议定定书，我国，我国1992年正式宣布加入修年正式宣布加入修订后的后的蒙特利蒙特利尔议定定书。对于于CFCs：发达国家，从达国家，从1996年年1月月1日起完全停止生日起完全停止生产和消和消费；发展中国家，最后停用日期是展中国家，最后停用日期是2010年。年。对于于HCFCs：发达国家，从达国家，从1996年起年起冻结生生产量，量，2004年开始年开始削减，削减，2020年完全停用；年完全停用；发展中国家，从展中国家，从2016年开始年开始冻结生生产量，量，2040年完全停用。以上年完全停用。以上时间表可能表可能还会提前。会提前。R12,R22目前已禁止使用目前已禁止使用,R134a日本和美国的无氟替代制冷日本和美国的无氟替代制冷剂,R600a我国最佳无氟替代制冷我国最佳无氟替代制冷剂.3.5中国中国正式加入正式加入蒙特利蒙特利尔议定定书卤代代烃（氟里昂）是（氟里昂）是链状状饱和碳和碳氢化合物的氟、化合物的氟、氯、溴衍生物、溴衍生物的的总称。可以分称。可以分为八八类：全全卤代代烃-PFCs，碳，碳氢化合物中化合物中氢原子被氟置原子被氟置换，具有无毒，具有无毒不燃的性不燃的性质，结构构稳定，不易分解，定，不易分解，对臭氧臭氧层不不产生影响。如生影响。如CF4、C2F6等。等。氯氟氟烃-CFCs，碳，碳氢化合物中化合物中氢全被全被氯和氟置和氟置换，在紫外，在紫外线照射下分解出照射下分解出氯原子；如原子；如R11，R12等。等。氢氯氟氟烃-HCFCs，碳，碳氢化合物中化合物中氢部分被部分被氯和氟置和氟置换，如，如R22等。等。对臭氧臭氧层仍有一定的破坏，只能作仍有一定的破坏，只能作为过渡性物渡性物质，限期，限期使用。使用。四、氟里昂从四、氟里昂从环保角度的分保角度的分类（续）续）氟里昂从氟里昂从环保角度的分保角度的分类 氢氟氟烃-HFCs，碳，碳氢化合物中化合物中氢原子部分被氟置原子部分被氟置换，没有，没有氯原子；如原子；如R134a、R410a、R407c等。因此不破坏臭氧等。因此不破坏臭氧层，是替，是替代代CFCs的首的首选物物质。碳碳氢化合物化合物-HC，碳，碳氢化合物，如丙化合物，如丙烷R290、丁丁烷R600、异丁异丁烷 R600a等。等。全全氯代代烃-PCCs，碳，碳氢化合物化合物氢原子全部被原子全部被氯置置换，如：，如：R10等。等。含含氯代代烃-HCCs，碳，碳氢化合物化合物氢原子部分被原子部分被氯置置换，如：，如：R40、R30等。等。溴氟溴氟烷烃-BCFC，这类氟里昂如氟里昂如CClF2Br等能分离出等能分离出氯和溴，和溴，会消耗臭氧分子，很少用于制冷会消耗臭氧分子，很少用于制冷剂，主要是，主要是灭火火剂。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等氯氟烃化合物（等氯氟烃化合物（CFCsCFCs）制）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外线的损害；另一方面，氯氟氧层，结果使地球上生物遭到紫外线的损害；另一方面，氯氟烃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烃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。地球温度升高。CFCsCFCs中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用，是禁用制冷中含氯元素，对臭氧层具有最大的破坏作用，是禁用制冷剂；而剂；而HCFCsHCFCs中由于氢元素的存在，大大减弱了对臭氧层的破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，属过渡制冷剂；至于无氯的坏作用，目前还可以继续使用，属过渡制冷剂；至于无氯的HFCsHFCs，则不会对臭氧层破坏，受到国际社会的重视，成为替代，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。制冷剂。HFCsHFCs和和HC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。4.3制冷制冷剂环保指保指标一些制冷剂的一些制冷剂的ODPODP值和值和GWPGWP值值制冷制冷剂代剂代号号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=1.0)R11R11350035001 1R124R1243503500.0220.022R290R2900 00 0R12R12710071001 1R125R125294029400 0R407cR407c 17000 0R22R2216001600 0.0550.055R23R23nana0 0R502R502930093000.230.23R134aR134a120012000 0R142bR142b147014700.0650.065R600aR600a0 00 0R32R326506500 0R143aR143a266026600 0R717R7170 00 0R123R12370700.020.02R152aR152a1051050 0R410aR410a197519750 0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五、制冷五、制冷剂安全性分安全性分类1.毒性（毒性（TLV-TWA）:短短时间高高浓度或度或长时间低低浓度度通通过呼吸道、口吸入和皮肤接触有害身体或致人死亡呼吸道、口吸入和皮肤接触有害身体或致人死亡的能力。的能力。5.1.1美国工美国工业与与环境境卫生生专家大会用最高允家大会用最高允许浓度度（TLVs）指）指标作作为毒性指毒性指标；美国杜邦公司用美国杜邦公司用(AEL)作作为毒性指毒性指标。上述两个指上述两个指标数量非常接近，如果数量非常接近，如果这些指些指标的数的数值不小不小于于1000，则认为这种制冷种制冷剂是无毒的是无毒的。注意：注意：虽然有些氟里昂制冷然有些氟里昂制冷剂的毒性的毒性较低，但是他低，但是他们在高温或是在高温或是火焰作用下会分解出火焰作用下会分解出极毒极毒的光气，使用的光气，使用时要特要特别注意！如：注意！如：R12、R22。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TLVsTLVs或或AEL AEL ppmppmhrhrR11R1110001000R124R124500500R290R29010001000R12R1210001000R125R12510001000R500R50010001000R22R2210001000R134aR134a10001000R502R50210001000R23R2310001000R142bR142b10001000R600aR600a10001000R32R3210001000R143aR143a10001000R717R7171 1R123R1231010R152aR152a10001000R718R71810001000请找出有毒性的制冷剂：请找出有毒性的制冷剂：_。5.2燃燃烧性和爆炸性性和爆炸性(LFL)制冷剂制冷剂代代 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-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。5.3.1安全分安全分类 可可燃燃性性TLVs值确定或一定确定或一定的系数，制冷的系数，制冷剂体体积分数分数 410-4TLVs值确定或一确定或一定的系数，制冷定的系数，制冷剂体体积分数分数0.1kg/m3,燃燃烧热19000kJ/kg低度低度可燃性可燃性A2B2制冷制冷剂LFL0.1kg/m3,燃燃烧热 19000kJ/kg高度高度可燃性可燃性A3B3毒毒性性低毒性低毒性高毒性高毒性制冷剂制冷剂代代 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 A1R23R23A1A1R142bR142b 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 6.1安全和安全和环保方面的要求：保方面的要求：对人的生命和健康不应有危害性，即不应有毒性、窒息性及刺激对人的生命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。性作用；与食物也不应有反应。应符合环境要求，氧消耗潜能值应符合环境要求，氧消耗潜能值（ODPODP）与全球变暖潜能值）与全球变暖潜能值（GWPGWP）尽可能小）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。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，避免使用易燃易爆制冷剂，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全措施。必须使用时一定要有防火防爆安全措施。原料来源广，原料来源广，价格低廉，价格低廉，制造工艺简单，制造工艺简单，容易获得。容易获得。六、制冷剂性质和选择的要求六、制冷剂性质和选择的要求 6.2 6.2 热力学方面的要求：热力学方面的要求：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，才能获得较低的蒸制冷剂的沸点要低，才能获得较低的蒸发温度。发温度。b.b.凝固点要低低，以保证较广的温度范围内安全工作。凝固点要低低，以保证较广的温度范围内安全工作。c.c.临界温度要高，在常温条件内能够冷凝液化。临界温度要高，在常温条件内能够冷凝液化。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于大气压在低温下工作，蒸发压力最好不要低于大气压力，以防止外部的空气或水分渗入系统内。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，减少渗漏的可能性和密封的困难。度要求和成本，减少渗漏的可能性和密封的困难。c.c.冷凝压力与冷凝压力与蒸发压力比蒸发压力比(P(Pk k/P/P0 0)及压力差（及压力差（P Pk k-P-P0 0)不要太大，避免压缩终温过不要太大，避免压缩终温过高和压缩输气系数减低。高和压缩输气系数减低。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，而缩小压缩机减小制冷剂的循环量，而缩小压缩机的尺寸。降低能耗，提高效率。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。6.3 6.3 物理、化学方面的要求物理、化学方面的要求:黏度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动时的阻力损失。黏度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动时的阻力损失。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，减小热交换器的尺寸，提高传热效率。的工作效率，减小热交换器的尺寸，提高传热效率。热化学稳定性好，在高温条件下不易分解，对金属无腐蚀性，对热化学稳定性好，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。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、不凝性气体，具有一纯度要高，没有不溶性杂质、污物、不凝性气体，具有一定吸水性，定吸水性，以避免系统中残存微量水分，导致冰堵。以避免系统中残存微量水分，导致冰堵。与润滑油有良好互溶性，有利于低温装置。对机器缝隙的渗透能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。力低，且发生渗漏时易查出。七、常用制冷剂七、常用制冷剂1.R717:氨氨（NH3）2.R12:二氟二二氟二氯甲甲烷(CCl2F2，)3.R22:二氟一二氟一氯甲甲烷(CHClF2)4.R134a:四氟乙四氟乙烷(CH2FCF3)5.R600a:异丁异丁烷（C4H10）6.R410a:(R32/R125)7.1R717:氨氨（NH3）氨是目前使用最氨是目前使用最为广泛的一种中广泛的一种中压中温制冷中温制冷剂。氨的凝固温度。氨的凝固温度为-77.7，标准蒸准蒸发温度温度为33.3，在常温下冷凝，在常温下冷凝压力一般力一般为1.11.3MPa，即使当夏季，即使当夏季冷却水温高达冷却水温高达时也也绝不超不超过1.5MPa。氨的。氨的单位位标准容准容积制冷量大制冷量大约为520kcal/3。氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结，故系，故系统内内不会不会发生生“冰堵冰堵”现象。氨象。氨对钢铁不起腐不起腐蚀作用，但氨液中含有水分后，作用，但氨液中含有水分后，对铜及及铜合金有腐合金有腐蚀作用，且使蒸作用，且使蒸发温度稍温度稍许提高。因此，氨制冷装置中不能使用提高。因此，氨制冷装置中不能使用铜及及铜合金材料，并合金材料，并规定氨中含水量不定氨中含水量不应超超过0.2。氨的比重和粘度小，放氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于系数高，价格便宜，易于获得。但是，氨有得。但是，氨有较强的的毒性和可燃性。若以容毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含量达到，当空气中氨的含量达到0.50.6时，人在其，人在其中停留半个小中停留半个小时即可中毒，达到即可中毒，达到1113时即可点燃，达到即可点燃，达到16时遇明火遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必就会爆炸。因此，氨制冷机房必须注意通注意通风排气，并需排气，并需经常排除系常排除系统中的空气中的空气及其它不凝性气体。及其它不凝性气体。综上所述，氨作上所述，氨作为制冷制冷剂的的优点是：易于点是：易于获得、价格低廉、得、价格低廉、压力适中、力适中、单位位制冷量大、放制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏阻力小，泄漏时易易发现。其缺。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，和爆炸，对铜及及铜合金有腐合金有腐蚀作用。作用。7.2R12:二氟二二氟二氯甲甲烷(CCl2F2，)12为烷烃的的卤代物，学名二氟二代物，学名二氟二氯甲甲烷，分子式，分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中广泛的中压中温制冷中温制冷剂。12的的标准蒸准蒸发温度温度为29.8，冷凝，冷凝压力一般力一般为0.780.98MPa，凝，凝固温度固温度为-155，单位容位容积标准制冷量准制冷量约为288kcal/3。12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不、不爆炸，很安全的制冷爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容。只有在空气中容积浓度超度超过80时才会使才会使人窒息。但与明火接触或温度达人窒息。但与明火接触或温度达400以上以上时，则分解出分解出对人体有人体有害的光气。害的光气。12能与任意比例的能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而装分油器，而装设干燥干燥器。同器。同时规定定12中含水量不得大于中含水量不得大于0.0025，系，系统中不能用一般中不能用一般天然橡胶作密封天然橡胶作密封垫片，而片，而应采用丁采用丁腈橡胶或橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否乙醇等人造橡胶。否则会造成密封会造成密封垫片的膨片的膨胀引起制冷引起制冷剂的泄漏的泄漏.R12对一般金属不腐一般金属不腐蚀，但能腐但能腐蚀镁及含及含镁超超过2%的的铝镁合金。合金。7.3R22:二氟一二氟一氯甲甲烷(CHClF2)22也是也是烷烃的的卤代物，代物，标准蒸准蒸发温度温度约为41，凝固温度，凝固温度约为160，冷凝冷凝压力同氨相似，力同氨相似，单位容位容积标准制冷量准制冷量约为454kcal/3。22的的许多性多性质与与12相似，但化学相似，但化学稳定性不如定性不如12，毒性也比，毒性也比12稍大。稍大。但是，但是，22的的单位容位容积制冷量却比制冷量却比12大的多，接近于氨。当要求大的多，接近于氨。当要求4070的低温的低温时，利用，利用22比比12适宜，故目前适宜，故目前22被广泛被广泛应用于用于4060的双的双级压缩或空或空调制冷系制冷系统中。中。R22仍属于不溶于水的物仍属于不溶于水的物质，系，系统中含水中含水量超量超标则有可能引起冰堵和有可能引起冰堵和“镀铜”现象。象。R22对有机物的膨有机物的膨润作用很作用很强。系。系统的密封件的密封件应采用耐氟的丁基橡胶或采用耐氟的丁基橡胶或氯乙醇橡胶乙醇橡胶。R22与冷与冷冻机油有限溶解。在系机油有限溶解。在系统高温高温侧部分部分(冷凝器、冷凝器、贮液器中液器中)R22与油完与油完全溶解；在低温全溶解；在低温侧，R22与油的混合物与油的混合物处于溶解于溶解临界温度以下界温度以下时，蒸，蒸发器或低器或低压贮液器中液体将出液器中液体将出现分分层。上。上层主要是油、下主要是油、下层主要是主要是R22，所以要有，所以要有专门的回油措施。干式蒸的回油措施。干式蒸发器器为了保了保证顺利回油，一般采用利回油，一般采用“上上进下出下出”的的进液液方式；管内制冷方式；管内制冷剂要有足要有足够的流速；特的流速