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R134a 使用指南

作为 CFC12 的替代工质，HFC134a 经过多年的研究和测试已得到冷冻行业的认可。R134a 的特点是臭氧层破坏能力系数(ODP)为零，地球温室效应(GWP)值为0.26，不易燃，毒性符合标准。但是在加工、处理、应用或改型时，R12 和R134a 的某些方面有着显著的不同。以下几个部份能使我们了解这二种冷媒的不同点。

I. 冷媒的性质
A. R134a 与R12的压力/温度曲线如图 1 所示，二条曲线的交点的温度大约是17.7°C，高于这一温度时，R134a 的饱和压力高于R12 的饱和压力，低于这一温度时，R134a的饱和压力就低于R12 的饱和压力。
B. 蒸发温度从-17.8°C 至+10°C，冷凝温度在48.8°C 时，R134a 与R12 的相对冷量曲线如图二所示，交点的温度会随冷凝温度的变化而变化，冷凝温度越高，交点也高。
C. 图三是R12，R134a 及R22 某些特性的比较，图中数据是在冷媒标准工况（-15°C 蒸发温度、+30°C 冷凝温度）下测出的。
D.相同的过冷度时，R134a 制冷效果比R12 更大。
E. 水的溶解度：液态的R134a 和R22 相似，吸水性比R12 大很多。因此，在低温系统，使用R134a 不容易结冰，也不容易引起毛细管堵塞。但系统仍需保持干燥，不能省略。参阅II.B 。
F. 经过广泛的研究和测试后，确认R134a 与目前法国泰康的压缩机、冷凝机组所使用的材料相容。

II. 润滑油—POE 油
A.互溶性
1. 互溶性是指冷冻油和冷媒相混合的能力。在制冷系统的工作温度范围内，互溶性对于压缩机的回油，是一个非常重要的因素。
2. R134a 和矿物油不能互溶。
3. POE 油和R134a 能够互溶。POE 油和R134a 的互溶性与R22 和目前所使用
的冷冻油的互溶性相近。有些POE 油与R134a 完全互溶（如烷基苯油和R22 ），而有些POE 油和R134a 部分互溶（如矿物油和R22 ）。
B. 水分
1. POE 油虽然没像以前考虑选用的PAG 油吸水性强，但POE 油的吸水性仍然是矿物油的100 倍，吸入的水分很难用加热和抽真空去除。
2. 要非常小心避免水分进入制冷系统。不要让压缩机或制冷系统暴露在大气中15分钟以上。比较好的安装方法是留待焊接前才拨去堵头、堵帽。在系统操作完成后，系统中最高水分含量不能超过80PPM。系统在安装了合适的干燥器运行后，水分的指标应是10PPM 或更低。
3. 使用R134a 时，在系统中必须要使用合适的干燥器（参阅干燥器一节）
C. 相容性
1. 经过广泛的研究和测试后确认由法国泰康认可的POE油和法国泰康全封闭压缩机所用的全部材料完全相容。
2. 法国泰康认可的各类POE 油相互间都可相容。
3. 虽然POE 油与矿物油可以相容，不应任意地把POE 油和矿物油混合一起用在制冷系统中，否则会导致润滑油不能返回压缩机或降低蒸发器中的热传递效能。但是在现场改造系统时，系统中剩存有不到1%少量的矿物油是可接受的。

III.系统设计
A.压缩机的选择：法国泰康继续在设计与冷冻油、冷媒及材料相容的R134a 压缩机。这类压缩机用字母“Y ”来表示使用冷媒R134a ，例如AE3440Y 。在额定点，R134a 压缩机设计成与相应的R12 压缩机在冷量方面很接近。在许多情况下，特别是在高压压缩机中，选用相同的排气量。而在有些情况下，有必要选用大一档的排气量。所以这就要求在应用中，对选择的每台压缩机进行测试，以确定所使用的压缩机是否合适。因为不同的用途，其系统工作条件变化很大。
B. 毛细管的选择：一般情况：R134a 的制冷效率要比R12大，这样对于一定的冷量，就会降低所要求的流量。因此，热交换毛细管也需要改变。像所有的毛细管的选择一样，要进行系统试验以确定长短与大小。
C. 膨胀阀的选择：膨胀阀制造商已设计出适于用R134a 的膨胀阀，膨胀阀的选用可向供应商咨询。
D.干燥器：法国泰康要求在选用R134a 冷媒的系统中使用合适的干燥器。参阅干燥器章节IV 。
E. 回气/排气温度：在相似的工况下，R134a 理论排气温度比R12 稍低一点。因此，目前的压缩机手册中有关R12 回/排气温度也应该适用于R134a 。一般来说，使回气温度稍低，但又没有回液的情况下，对限制压缩机排气和马达温度是有利的。
F. 冷媒充注量：冷媒充注量要根据系统中的组件而定。一般情况，根据有限的应用数据，R134a 的加液量要比R12 少5%~30% 。

IV.干燥器
A.用于R134a 的POE 油容易水解，这会导致形成酸性物质。因此，在每一个R134a应用系统中，法国泰康建议使用合适的干燥器。
B. 应使用的干燥器类型是目前与R22 相容的分子筛干燥器。建议使用XH-6 （粘结芯），XH-7 及XH-9 的干燥器。由于XH-6（松散填充芯）有高磨损率所以不建议使用。
C. 带有矾土的固体芯干燥器会吸收POE 油和水分，POE 中的酯可能会水解而产生酸性物质。如果安装的干燥器太小，不能过滤系统中多余的水分，酸性物质可能返回至系统中，这对压缩机相当不利。因为这个原因，法国泰康建议在 用POE 油的系统中，不要使用带有矾土的固体芯干燥器。
D.选用特别的干燥器，请与干燥器供应商联系。

V.系统处理
A.相容性
1. 与R134a 相比，R12 对系统处理剂，如防锈剂、润滑剂、清洗剂有更大的耐受性。这些系统处理剂不能溶解于R134a 中，一旦这类系统处理剂被POE 油从系统表面冲刷出来，就有可能堵塞毛细管和膨胀阀。故此，我们必须要小心地把这些处理剂去除掉，不能让它们存在于系统各部件中。
2. 早期研究的PAG 油与氯化物完全不相容。而POE 油没有这方面问题。如同在R12 系统中处理一样，必须要把存在于制冷系统内表面残余的氯化物去掉，因为这些氯化物被认为是系统中的污染物。

B. 抽真空
1. R134a 系统和R12 系统应有一样的真空度（抽至200 微米，从系统高低压两边抽真空）。如果在系统安装前，不小心使水分进入到系统某些部件中，那末要用更长的时间抽真空，以使系统中的水分和非冷凝物符合要求。法国泰康建议最大的非冷凝物为2%和最大的水分含量为80PPM，但安装了过滤器的制冷系统运行后，系统中的水分量应在10PPM 以下。
2. 在相同的温度和真空度下，POE 油要比矿物油蒸发少。因此，如果在R12系统处理中，油的蒸发不成问题，那末在 R134a系统处理时油蒸发也应不成问题。
3. 请与真空泵供应商联系，你目前使用的真空泵是否需要改造以用于R 134a POE 系统。
C. 检漏
1. 要选用专为R134a 检测设计的，或由生产商认可的用于R134a 的检漏设备。许多检漏仪生产商都供应用于R134a 的检漏仪，并在开发更多的新产品。请与供应商联系听取他们的意见。
2. 注意事项：杜邦公司警告用户不要使用R134a 作为和空气的混合物做加压检漏试验。要了解详细情况请与杜邦公司联系。
D.加液
1. 通常与R22 相容的加注仪、阀、管等冷媒加注设备与R134a 也是相容的（R22对垫圈、塑料腐蚀性比R12 大）。这些设备用于R134a 时，需要重新校整。 一旦设备指定用于R134a ，那么这一设备应仅用于R134a 。转换R12 设备用 于 R134a ，应清除剩余的R12 冷媒，抽深度真空（25-50 微米），并要用R134a冷媒重复充分冲洗。转换R12 的设备来用于R134a 时，请向供应这些设备的公司咨询。
2. R134a 可以以气态或液态二种方式充注。加入液态冷媒时应该加入液体管道， 气态冷媒可以在压缩机运行时，通过吸气管道加入。
注意：压缩机开机前，必须充注入气态冷媒消除真空。

R134a汽车空调制冷系统特点
R134a汽车空调的制冷剂属卤代烃类制冷剂中的一种具有对臭氧层无破坏 无毒无臭不燃烧与空气混合不爆炸等特点 其热力性能与R12接近要求压缩机有更大的压缩比 与其他空调相比相应增加了压缩机的功耗降低了制冷效率为了保证汽车在低速行驶时空调系统的制冷量不受影响同时还要保证汽车 在高速行驶时不因制冷系统占用较多的发动机功耗而影响加速性能R134a汽车空调制冷系统采用了变排量压缩机为确保系统制冷负荷或压缩机转速发生改变时其制冷剂流量能得到及时稳定的调整,R134a汽车空调制冷系统采用的是 H型外平衡热力膨胀阀R134a汽车空调制冷循环系统如图1所示从图1中可看出该系统主要由压缩机冷凝器蒸发器热力膨胀阀等部件组成相互间通过质量流动热量传递和热质控制形成一个闭合循环系统.

　　一、 R134a制冷剂
1. R134a制冷剂
R134a制冷剂是一种新型无公害制冷剂，属于氢氟化碳化合物（四氟乙烷）。它具有与R12相似的热物理性质，标准沸点为-26.1℃。但臭氧消耗潜能为零，温室效应潜能在0.24~0.29之间。常温常压下R134a无色，有轻微醚类气体味，不易燃，没有可测量的闪点，对皮肤眼睛无刺激，不会引起皮肤过敏，但暴露是会产生轻微毒气，工作场所应通风良好，R134a是不溶于矿物油的制冷剂，他采用脂类油、合成油（往复式压缩机用）或烷基苯油（旋转式压缩机用）来满足压缩机的润滑要求。相对于R12制冷剂，R134a制冷剂无毒、不可燃，R134a制冷剂化学性质稳定、热力性非常接近R12，但材料兼容性差，与矿物油不相容、易吸水。
R134a与R12吸水最大饱和含量对比如表6-1-1所示（-40℃，PPM）
R134a与R12对比

　状态 R134a R12
液体 15 1.6
气体 45 44
2.R134a对制冷系统零部件的技术要求（相对于R12制冷剂）
1）压缩机选型应比汽缸容积大一级。
2）毛细管应加长10%~15%。
3）蒸发器和冷凝器可保持不变，也可适当加大冷凝器的面积以降低冷凝压力。
4）制冷剂充注量减少10%~15%。
5）采用XH-7或XH-9型干燥过滤器。
3.R134a制冷剂纯度技术要求
1）纯度 ≥99.95%
2）蒸发残留物 ≤10ppm
3）酸（以HCI计） ≤1ppm
4）水 ≤10ppm
5）CFC及HCFC ≤100ppm
4.R134a制冷剂对制冷系统的清洁度、含水量、真空技术要求
1） 清洁度及含水量；
　①制冷管路：含水量：≤100mg/m2(内表面积)；含杂质量：≤60mg/m2(内表面积)。
②压缩机：含水量：≤100mg/台；含杂质量：≤100mg/台。
　　（2） 真空度
①单侧抽真空：真空计显示值应≤60Pa；抽真空时间应≥30分钟。
②双侧抽真空：真空计显示值应≤60Pa；抽真空时间≥15分钟。
5.R134a制冷系统所用新材料和零部件
（1）新材料：R134a工质；脂类油；XH-7或XH-9型分子筛。 　　 （2） 新零部件：R134a用压缩机；R134a干燥过滤器。
6. R134a制冷系统维修所需系统零部件的制造工艺要求
（1）压缩机
根据前面的介绍，读者已对R134a制冷剂的有关特性有了教为详细的了解，我们知道了R134a制冷剂与常规矿物质压缩机润滑油无法互溶，所以R134a往复式活塞压缩机使用的压缩机油为脂类油，R12压缩机使用的压缩机油为矿物油。而且R134a压缩机内部部件的设计也与R12压缩机有很大的不同，如压缩机的空隙容积、消音的机构、阀的机构、电机及部分材料等。
从上面所列的技术条件也可知，R134a压缩机内部的含水量和杂质要求比R12压缩机严格的多，通常R134a压缩机内部的含水量要求只有R12压缩机含水量的1/2，杂质要求只有R12压缩机的1/3。由于脂类油具有很强的吸水性，所以在使用R134a压缩机时，一定要注意压缩机的管口开放时间一般不要超过15分钟。
因此对于使用R134a制冷剂的，只能使用R134a压缩机，否则，如使用R12压缩机将导致制冷效率下降，能耗增加。并有可能在使用一段时间后，出现不制冷并导致压缩机损坏的现象。

（2）冷凝器和蒸发器
使用R134a制冷剂的冷柜冷凝器和蒸发器的加工过程和容积的大小与使用R12制冷剂的冷凝器和蒸发器的加工过程和容积的大小基本相同。冷凝器的主要技术要求为冷凝器的含水量和杂质，冷凝器在加工过程中应避免使用高黏度物质如油脂、石蜡等，要求使用酯类油，如使用了矿物油，则必须清洗。加工完毕后，用氮气干燥，用橡皮塞将冷凝器两端封闭。冷凝器内表面的含水量要求≤50mg/m2，冷凝器内表面总杂质含量要求≤100mg/m2。其中冷凝器内表面中可溶性杂质如矿物油、石蜡等含量要求≤40mg/m2冷凝器内表面中不可溶性杂质如：灰尘等含量要求≤60mg/m2。
3）干燥过滤器
常规的干燥剂在吸水的同时也吸收制冷剂R134a，所以对于使用R134a制冷剂的冷柜必须使用专用干燥剂，R134a冷柜的干燥剂分子筛直径小于R12冷柜的干燥剂分子筛直径，而且为了和加快干燥剂吸收水分的速度，一般情况下，R134a冷柜干燥剂的使用量比R12冷柜干燥剂的使用量对30%~50%。因此，在维修过程中，不得使用R12制冷剂干燥过滤器来代替R134a制冷剂的干燥过滤器。
（4） 毛细管
毛细管在加工过程中，应避免接触油类物质，而且供货状态通常为整体盘壮。如一根根供货，必须将毛细管两端封口。由于R134a制冷剂系统更容易发生油堵故障，所以一般不主张使用过细的毛细管。