標籤:材料 製冷劑 冷媒 雪種 氟利昂

冷媒是在冷凍空調系統中,用以傳遞熱能,產生冷凍效果之工作流體。依工作方式分類可分為一次(Primary)冷媒與二次(Secondary)冷媒。依物質屬性分類可分為自然(Natural)冷媒與合成(Synthetic)冷媒。

1簡介

【注音】:lěng méi
冷媒(Refrigerant)
在空調系統中,透過蒸發與凝結,使熱轉移的一種物質。俗稱氟利昂(Freon)。
冷媒: (——以下是是把載冷劑和製冷劑統稱冷媒)
理想冷媒:無毒、不爆炸、對金屬及非金屬無腐蝕作用、不燃燒、泄漏時易於察覺、化學性安定、對潤滑油無破壞性、具有較高的蒸發潛熱、對環境無害 。
一般把載冷劑和製冷劑統稱冷媒,在冷凍空調系統中,用以傳遞熱能,產生冷凍效果。
冷媒是一種容易吸熱變成氣體,又容易放熱變成液體的物質。早期冷凍廠用氨氣當冷煤,氨在受壓時,放熱變成液體;當高壓液體減壓變成氣體時,便會吸熱。
日常生活中常用的冷氣機,裡面用的冷煤是氟氯碳化物,但是以前使用的氟氯碳化物,會破壞臭氧層,目前科學家已開發出不會破壞臭氧層的氟氯碳化物。

2工作壓力

常用冷媒標準工況下的工作壓力:
冷媒種類
最高工作壓力(MPa)
R12
1.35
R22
1.6
R134a
1.1
R407c
1.8
R410a
2.4
R290
4.24
R325.808

3物理特性

潛熱要大
冷媒之蒸發潛熱大,表示使用較少的冷媒便可以吸收大量的熱量。
壓力要低
冷凝壓力低,表示用較低壓力即可將冷媒液化,壓縮機之壓縮比小,可節省壓縮機之馬力。
容積要小
氣態冷媒之比容積愈小愈好,則壓縮機之容積可縮小使成本降低,且吸氣管及排氣管可以用較小的冷媒配管。
使用方法
新的製冷循環系統投加時,按用戶所需的冰點,直接按上表把冷媒劑調到所需的含量,即可使用。
舊製冷系統追加本產品時,首先有本公司專業人員提取原冰水樣品,檢測其腐蝕性、冰點,及內含的介質,並給用戶提供書面分析報告,並做出投加冰水陰垢防腐劑的方案,用戶按方案投加,然後在按一定比例投加lm型冷媒劑,其效果最佳。
冷媒具有以下優點
1, 冰點較低,揮發性小。因此,在長期循環使用過程中,蒸發損失小。冷媒劑損耗小。
2, 無毒、無臭,也不含水量易腐敗發臭的化學物質。長期使用不會對人體和環境產生副作用。
3, 載冷能力強。
對金屬設備的腐蝕弱,防腐性能完全達到國家標準。長期使用不會對設備造成嚴重腐蝕破壞。可以減少閥門的損耗泄漏,管道的穿孔以及維修作業 。
節能降耗由於防垢能力強。垢層沉積少,可以提高冷媒劑載冷效果,降低了耗電量,因此節約了能源。
4, 選擇載冷劑需考慮以下各點:①凍結溫度低,必須低於製冷的操作溫度;②傳熱分係數大,即熱導率和熱容要大,而粘度要小;③性質穩定,腐蝕性小;④安全無毒、價格低廉。

4化學特性

無腐蝕性
對鋼及金屬無腐蝕性,氨對銅具有腐蝕性,因此氨冷凍系統不得使用銅管配管;絕緣性要好,否則會破壞壓縮機馬達之絕緣,因此氨不得使用於密閉式壓縮機,以免與銅線圈直接接觸。
早期
1805年埃文斯(O.Evans)原創作地提出了在封閉循環中使用揮發性流體的思路,用以將水冷凍成冰。他描述了這種系統,在真空下將乙醚蒸發,並將蒸汽泵到水冷式換熱器,冷凝后再次使用。1834年帕金斯第一次開發了蒸汽壓縮製冷循環,並且獲得了專利。在他所設計的蒸汽壓縮製冷設備中。
下表列出了早期使用過的冷媒:
年份
雪種
化學式
19世紀30年代
橡膠餾化物


二乙醚(乙基醚)
CH3-CH2-O-CH2-CH3
19世紀40年代
甲基乙醚(R-E170)
CH3-O-CH3
1850
水/硫酸
H2O/H2SO4
1856
酒精
CH3-CH2-OH
1859
氨/水
NH3/H2O
1866
粗汽油


二氧化碳(R744)
CO2
19世紀60年代
氨(R717)
NH3

甲基胺(R630)
CH3(NH2)

乙基胺(R631)
CH3-CH2(NH2
1870
甲基酸鹽(R611)
HCOOCH3
1875
二氧化硫R764)
SO2
1878
甲基氯化物,氯甲烷(R40)
CH3CI
19世紀70年代
氯乙烷(R160)
CH3-CH2CI
1891
硫酸與碳氫化合物
H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3)2CH-CH3
20世紀
溴乙烷(R160B1)
CH3-CH2Br
1912
四氯化碳
CCI4

水蒸氣(R718)
H2O
20世紀20年代
異丁烷(R600a)
(CH3)2CH-CH3

丙烷(R290)
CH3-CH2-CH3
1922
二氯乙烷異構體(R1130)
CHCI=CHCI
1923
汽油
HCs
1925
三氯乙烷(R1120)
CHCI=CCI2
1926
二氯甲烷(R30)
CH2CI2
早期的冷媒,幾乎多數是可燃的或有毒的,或兩者兼而有之,而且有些還有很強的腐蝕和不穩定性,或有些壓力過高,經常發生事故。
開發時間
年份
雪種
1931
R12
1932
R11
1933
R114
1934
R113
1936
R22
1945
R13
1955
R14
1961
R502
規定
1)自1999年7月1日,CFCs的年生產和消費量分別凍結在1995-1997年3年的平均水平;
2)自2005年1月1日,消減凍結水平的50%;
3)自2007年1月1日消減凍結水平的85%;
4)自2010年1月1日,完全停止CFCs。
《國家方案》中對各製冷空調行業規定了具體的淘汰目標:
1)工商製冷:2003年停止CFC11/12新灌裝,2010年停止CFC11/12維修補充的再灌裝。
2)家電:1999年40%新生產的冰箱冷櫃的替代,2003年70%新生產的冰箱冷櫃的替代,2005年100% 新生產的冰箱冷櫃的替代。
3)汽車空調:2002年停止新生產CFC12空調,2009年後在汽車空調上只允許使用回收的CFCs。
到目前為止,中國僅簽署了《議定書》倫敦修正案,所以尚沒對CFCs的淘汰作出承諾。

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