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制冷机中完成热力循环的工质。在低温下吸取被冷却物体的热量,然后在较高温度下转移给冷却水或空气。在蒸气压缩式制冷机中,使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂,如氟利昂(饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物),共沸混合工质(由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液)、碳氢化合物(丙烷、乙烯等)、氨等;在气体压缩式制冷机中,使用气体制冷剂,如空气、氢气、氦气等,这些气体在制冷循环中始终为气态;在吸收式制冷机中,使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质,如氨和水、溴化锂(分子式:LiBr。白色立方晶系结晶或粒状粉末,极易溶于水)和水等;蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。1960年以后,人们对非共沸混合工质的应用进行了大量的试验研究,并已将其用于天然气的液化和分离等方面。应用非共沸混合工质单级压缩可得到很低的蒸发温度,且可增加制冷量,减少功耗。 它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理,因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的
对于R22制冷剂的替代物,R407c制冷剂曾是欧洲的主推替代制冷剂,但后来发现采用该种替代方案的制冷设备,其设备制冷量与制冷效率均要比原来的R22制冷剂机型低5%~8%,再加上由于R407c制冷剂的滑移温度较大,一旦发生泄漏,系统中工质的组成比例会发生变化,影响系统性能。与此相类似的R410a制冷剂,其滑移温度只有0.04K,混合组分的比例也更简单,而且它在液相时热导率高、粘度低,具有比R22制冷剂还优良的传输特性,非常适合制冷剂的远距离输送。基于此,欧洲逐渐改变原来的看法,与美日达成一致看法,将R410a制冷剂确定为R2制冷剂在单元式空调机和多联机组中的最佳替代物,并且开始淘汰R407c制冷剂。
氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.3℃,在常温下冷凝压力一般为1.1~1.3MPa,即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。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,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用,但氨液中含有水分后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2%。氨的比重和粘度小,放热系数高,价格便宜,易于获得。但是,氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计,当空气中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,达到11%~13%时即可点燃,达到16%时遇明火就会爆炸。因此,氨制冷机房必须注意通风排气,并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。
第一阶段是19世纪~20世纪初期。该阶段的制冷剂主要是从大自然中直接获取的,如酒精、氨气、汽油、二氧化碳等,它们大多数具有可燃、有毒、腐蚀性、压力过高等不利因素。第二阶段是20世纪30年代到90年代。20世纪30年代,美国杜邦公司先后发明了R11制冷剂、R12制冷剂、R13制冷剂等一系列CFCs制冷剂,并为其注册了杜邦公司专有的商品名称Freon®(中文名称:氟利昂),在其之后陆续又发明了R22、R123等HCFCs等制冷剂,并将其也纳入氟利昂的范畴之内。氟制冷剂价格在这一阶段,全球大部分制冷设备主要以R11、R12、R22这三种典型制冷剂为主。但是,自从1985年英国南极考察队发现南极洲上空的臭氧空洞以来,人们逐渐发现以CFCs和哈龙等为首的一系列化学品,正是消耗臭氧层的代表物质(简称“ODS物质”)。第三阶段是1990年至今。这一阶段,各国科学家都在积极寻找绿色环保型制冷剂,氟制冷剂主要替代产品为氢氟烃HFCs和天然工质类。
当前家装空调用来替换R22制冷剂的,基本上只有R410a和R32制冷剂,今天制冷百科就R22,R410a和R32点的特性进行简单对比分析。1、热物性:R32充注量可减少,仅为R410a的0.71倍,R32系统工作压力较R410a高,但最大升高不超过2.6%,与R410A系统的承压要求相当,同时R32系统排气温度比R410A最大升高达35.3℃。2、环保特性:ODP值(消耗臭氧潜能值)均为0,但R32的GWP值(全球变暖潜能值)适中,与R22相比CO2减排比例可达77.6%,而R410a仅为2.5%,在CO2减排方面明显优于R410a。3、安全性:R32与R410a均无毒,而R32可燃。在R22的几种替代物R32、R290中,R32的燃烧下限LFL最高。R290虽然最为环保,但有着高度易燃的性质,安全等级为A3,所以要求只能充注2p以内的空调,大p数空调受到限制。4、循环性能:在理论循环性能方面,R32系统制冷量比R410a要高12.6%,功耗增加8.1%,综合节能4.3%,实验结果也表明采用了R32的制冷系统比R410a能效比略有增高。
R22制冷剂本品毒性低,但用其制备四氟乙烯所产生的裂解气和遗留残液成分中有的属高毒类,可引起急性中毒。中毒后轻者有咳嗽、胸闷、头晕、乏力、恶心等。动物试验显示,R22制冷剂有麻醉作用和心脏毒性。那么R22制冷剂泄漏应急处理方法是什么?根据气体的影响区域划定警戒区,无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器,穿一般作业工作服。禁止接触或跨越泄漏物。尽可能切断泄漏源。喷雾状水抑制蒸气或改变蒸气云流向,避免水流接触泄漏物。禁止用水直接冲击泄漏物或泄漏源。防止气体通过下水道、通风系统和密闭性空间扩散。漏出气允许排入大气中。泄漏场所保持通风。