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制冷剂：是制冷机中的工作流体，它是制冷系统中为实现制冷循环的工作介质，也称为制冷工质，或简称工质。 制冷剂的发展史： 制冷剂的筛选法通则：安全性，环境可接受性，装置适用性。 制冷剂的选择原则： 安全方面：毒性和可燃性； 环境方面：臭氧层破坏、温室和光雾效应； 直接灌充：溶油性、材料兼容和容积冷量； 热工参数：蒸发压力、冷凝压力等； 循环性能：性能系数、单位质量制冷量； 价格方面：制造成本低、生产工艺简单。 常用的替代制冷剂： 楼宇空调：R407C、R410A等替代R22； 冷水机组：R123、R134a等替代R11、R12或R500、R22； 低温冷库：R134a、NH3等替代R12、R22； 冰箱冷柜、汽车空调：R134a等替代R12。 制冷剂按常温下冷凝压力的大小和在大气压力下蒸发温度的高低，可分成三大类： （1）低压高温制冷剂：蒸发温度高于0℃，冷凝压力低于29.41995×104Pa； （2）中压中温制冷剂：蒸发温度-50~ 0℃，冷凝压力（196.113~ 29.41995）×104Pa； （3）高压低温制冷剂：蒸发温度低于-50℃，冷凝压力高于196.133×104Pa。 自然工质：氨，R717，性能优异；空气制冷循环使用空气作为工质，可以获得0~-100℃大范围可调的温度（压缩制冷）；水作为制冷剂的吸收式制冷机组；二氧化碳制冷剂，被称为21世纪最具前景工质。R290（丙烷）、R600a（异丁烷）、R120丙烯。 制冷剂的可燃性及安全性问题： 制冷剂的热稳定性： 制冷剂热稳定性最重要的性能指标是热分解温度与最高使用温度。热分解温度是制冷剂的在热作用下开始产生分解的温度，部分制冷剂的热分解温度见下表： 最高使用温度是制冷剂在与润滑油共存的环境中，在有金属存在的条件下，能够长期稳定工作的温度。最高使用温度限制了压缩机的排气温度。部分制冷剂的最高使用温度tamax见下表： 制冷剂的化学稳定性： 在正常的使用条件下，制冷剂一般是化学稳定的。但如存在特定催化剂，制冷剂会产生水解或分解。在使用条件下，制冷剂也会与某些金属或非金属相互作用。 卤代烃对天然橡胶和树脂有很强的溶解作用，对绝大部分塑料、合成橡胶和树脂有极强的膨润作用，即使塑料、合成橡胶和树脂变软、膨胀、最后起泡破坏。因此，与卤代烃接触的密封和绝缘材料应采用耐氟材料，如氯丁橡胶、丁腈橡胶、尼龙、聚四氟乙烯、改性缩醛绝缘漆等。 大部分烃类制冷剂对非金属材料的作用与卤代烃相似，但远弱的多，有时可以不予考虑。 制冷剂的电绝缘性质： 在全封闭与半封闭压缩机中，因制冷剂与电机线圈相接触，故要求制冷剂有良好的电绝缘性能。电绝缘性能通常用以下两个衡量指标。 需注意的是，微量杂质 (如灰尘、金属屑粉) 的存在、含水、或在真空条件下，均会使制冷剂电击穿强度显著下降,电导率显著上升。 溶解作用： 与制冷剂有关的溶解性能指溶水性与溶油性。 在大多数压缩机中，制冷剂与润滑油的相互接触是不可避免的，压缩机的排气中也不可避免的会夹带有润滑油。为了使带入系统的润滑油返回压缩机，制冷系统必须考虑回油问题。制冷剂与润滑油相互溶解的程度不同，系统采用的回油方式也应不同。 如制冷剂与润滑油相互溶解，则在冷凝器或贮液器中，润滑油与制冷剂不能分离。在这种情况下，可采用夹带回油，即采用较高的回气流速将润滑油从蒸发器夹带回压缩机。 如制冷剂与润滑油相互不溶解，进入冷凝器或贮液器中的润滑油必须分离出来。否则，如润滑油进入节流机构，有可能凝固在节流机构中，形成“油堵”。在这种情况下，系统中必须设有油分离器，采用分离回油。 制冷剂的溶油性对换热器的性能有相当影响。当制冷剂在蒸发器中含有润滑油且与润滑油相互溶解，通常会增强换热作用。当制冷剂与润滑油相互不溶解，润滑油会在换热器中形成油膜，增大换热热阻。 制冷剂的溶油性也将影响压缩机的启动控制方式，如制冷剂与润滑油能相互溶解，且压缩机壳体内为制冷剂低压气体，则启动时应先加热润滑油，释放出制冷剂。以避免在启动时，由于压力的降低溶解度减小，大量的油形成泡沫，充满壳体，一方面使在压缩机壳体下部起润滑作用的润滑油量不足，另一方面会使液体进入压缩腔造成液击。如制冷剂与润滑油相互不溶解，或压缩机壳体内为制冷剂高压气体，则无此问题。 制冷剂与润滑油溶解度主要取决于制冷剂的种类和润滑油的种类，与矿物润滑油及烷基苯润滑油几乎不互溶的制冷剂有：R717、R744、 R13、R134a、R404a、R507等；与矿物润滑油及烷基苯润滑油部分互溶的制冷剂有： R22、R114、R152、R502等；与矿物润滑油及烷基苯润滑油完全互溶的制冷剂有： R11、R12、R21、R113、R500等。与脂类润滑油互溶的制冷剂有：R134a、R404a、R507等。 制冷剂中或多或少会含有水，而水在制冷系统所产生的作用是有害的。不同的制冷剂与水的溶解度不同。与水难于溶解的制冷剂含水时，在节流时温度降低，含水率会大于溶解度，将在节流机构中冻结凝固，形成冰堵。制冷剂含水时会发生水解，生成物具有腐蚀性，腐蚀机件并降低电绝缘性能 (如含Cl的卤代烃水解后生成盐酸) 。 R717与低醇易溶于水，卤代烃、烷烃和烯烃等难溶于水。 制冷系统中不允许有游离的水存在，因此，在系统中制冷剂最大含水量有一定限制。 |
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