製冷劑的命名、分類及應用特性

　　一、製冷劑的分類

　　按製冷劑的分子結構：分為無機化合物和有機化合物兩大類

　　按製冷劑的組成：單一製冷劑和混合製冷劑

　　按製冷劑的物理特性：高溫（低壓）、中溫（中壓）、低溫（高壓）製冷劑

　　下表為按物理特性區分的主要製冷劑：

　　二、製冷劑的編號命名

　　按我國國家標準GB7778-1987規定了各種通用製冷劑的編號方法，等效採用美國 ANSL/ASHRAE34標準。標準中規定用字母R和它後面的一組數字及字母作為製冷劑的簡寫編號。R字母作為製冷劑的代號，後面的數字或字母則根據製冷劑的種類及分子組成按一定的規則編寫。

　　1、無機化合物：

　　無機化合物按序號700表示，化合物的相對分子質量加上700就得出其製冷劑的編號；

　　主要無級化合物見下表：

　　2、滷代烴：

　　滷代烴是飽和碳氫化合物的氟、氯、溴和衍生物的總稱，目前用作製冷劑的的主要是甲烷、乙烷、丙烷和環丁烷和衍生物。

　　滷代烴的分子式通常為CmHnFpClqBrr；

　　滷代烴製冷劑的編號原則：R後的第1位數以碳原子數量減去1，如果碳原子數目為1，可以不寫；第二位數表示氫原 子數目n加上1； 第三位數表示氟原子數目若化合物中含溴，則在後面增加字母B及溴原子數目，例如：CF3Br，編號為R13B1環狀衍生物的編號在R後加一個字母C，例如：八氟環丁烷C4F8，編號為RC318乙烷系製冷劑的同分異構體具有相同的編號，但最對稱的一種製冷劑的編號後面不帶任何字母，而隨著周分異構體變得愈來愈不對稱時，就附加小寫a、b、c等字母。

　　下表所列部分製冷劑的分子式及編號

　　3、碳氫化合物

　　這類製冷劑主要有飽和碳氫化合物和非飽和碳氫化合物。飽和碳氫化合物製冷劑中甲烷、乙烷、丙烷的編號方法與滷代烴相同；丁烷的編號特殊，正丁烷編號R600，異丁烷編號R600a 非飽和碳氫化合物編號在字母R後第一位數字定為1，接著的數字編號與滷代烴相同。

　　主要碳氫化合物分子式及編號

　　4、混合製冷劑

　　此類製冷劑包括共沸製冷劑和非共沸製冷劑。己經商品化的共沸製冷劑，依應用先後在R500序號中順次地規定；己經商品化的非共沸的製冷劑，依應用先後在R400序號中順次地規定；

　　常見的混合製冷劑如下表：

　　5、 其它各種有機化合物，規定按600序號編寫，其編號任選

　　三、選用製冷劑時的性質因素

　　1、製冷劑的熱力性質

　　由於製冷劑總在兩相區或接近飽和狀態，在製冷設備的設計計算中，可查閱相關設計手冊；

　　2、製冷劑的化學、安全和環境性質

　　1）製冷劑的熱穩定性，在使用溫度範圍內不能分解

　　2）製冷劑與水的溶解性，製冷劑當含水量超過水的溶解度，會出現游離水，當低於0℃時，結冰後堵塞節流機構通道；水溶解製冷劑後發生水解現象，生成酸性物質，腐蝕金屬材料，降低電氣絕緣性能。

　　3）製冷劑與潤滑油的溶解性，

　　製冷劑與潤滑油不互溶時

　　優點：蒸發溫主比較穩定，同時在製冷設備中製冷劑與潤滑油分為兩層，因此易於分離；

　　缺點：傳熱器的傳熱面上，會形成阻止傳熱的油膜；

　　製冷劑與潤滑油互溶時

　　優點：在傳熱表面不會形成油膜，潤滑油隨製冷劑一起滲透到壓縮機的各個部件形成良好的潤滑。

　　缺點：溶解製冷劑的潤滑油的粘度會降低，相同壓力下的蒸發溫度會升高等現象。

　　4）製冷劑對金屬和非金屬的作用，滷代烴類製冷劑在含水時形成酸性物質，能夠溶解銅，當沉積在高溫的鋼鐵部件上，會發 生鍍銅現象，影響部間的配合間隙、密封。同時，滷代烴易溶解天然橡膠和樹脂，所以選擇絕緣材料時應選用耐滷代烴的物質，如氯丁烯、氯丁橡膠、尼龍、塑料等材料 。

　　5）製冷劑的電絕緣性，要求製冷劑應具有良好的電絕緣性能，在有雜質、潤滑油的存在會使製冷劑的電絕緣強度下降。

　　6）製冷劑的安全性

　　製冷劑的毒性問題國內尚未定出標準，一般引用按ASHARE34-92以毒性和可燃性定量的方法；

　　7）環境性能指標，考慮製冷的ODP、GWP、大氣壽命等因素

　　3、製冷劑的替代

　　滷代烴以其優良的勢力學、物理、化學、安全性質，被廣泛應用於製冷、空調中作製冷劑，推動了製冷技術的發展。

　　CFCs 類製冷劑對大氣的破壞作用：

　　此類物質進入大氣層後，幾乎全部升浮到臭氧層，在紫外線的作用下，CFCs放出Cl-自由基，參與對臭氧的消耗，使臭氧層減薄或出現臭氧空洞。臭氧層的破壞，增加了太陽對地球表面的紫外線的輻射強度。根據測算，若臭氧層每減少1%，紫外線的輻射量將增加2%。紫外線輻射量的增加，使人的免疫系統受到破壞，抵抗力下降，皮膚癌、白內障等病患增多。並使全球農作物、水產減產；導致森林或樹木壞死，加速塑料製品老化；城市光化學煙霧發生的機率提高。

　　同時，CFCs的排放也會加劇地球的溫室效應，CFC是加劇溫室效應的主要氣體，和CO2一樣，穩定的吸收太陽熱，使地球平均氣溫上升，海平面上升，土地沙漠化加劇，危害地球許多生物，破壞生態平衡。在目前估計的氣溫變暖因素中20-25%是CFC作用的結果。

　　為了保護臭氧層，國際社會於1985年和1987年分別制定了《維也納公約》和《關於消耗臭氧物質的蒙特婁議定書》，對受控物質的範圍、限制和禁止使用的時間表做了具體的規定。我國於1991年6月成了《蒙特婁議定書》成員國，並於1993年制定了《中國逐步淘汰消耗臭氧物質的國家法案》，於2002年完全淘汰R11，2006年完全淘汰R12；

　　採用對大氣臭氧層破壞能力小的HCFCs純製冷劑或由其組成的混合製冷劑，例如用產品中R22、R123、R142b等製冷劑，由於其仍對臭氧層有破壞作用且加劇大氣溫室效應，它們只是過渡的替代物，最終還是會被禁止的。

　　最終的解決方案是採用ODP值為0， 且GWP值也很小的物質作為製冷劑，例如R134a和R152a，以及近年來出現的混合製冷劑；

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