1、第二章 制冷劑、載冷劑及潤滑劑一、制冷劑的發展、應用與選用原則二、制冷劑命名三、制冷劑的物理化學性質及其應用四、常用制冷劑五、載冷劑的種類、作用及選用原則六、潤滑油的功效、要求、種類及選用一、制冷劑的發展CO2、NH3、SO2鹵代烴（氟里昂Freon） 是鏈狀飽和碳氫化合物的氟、氯、溴衍生物的總稱。可以分為三類： 全鹵代烴，分子中只含有氯、氟、碳原子，稱為氯氟烴，簡稱CFCs；如R11，R12，R13等； 氫氯氟烴，分子中除氯、氟、碳原子外，還有氫原子，簡稱HCFCs，如R22； 氫氟烴，分子中沒有氯原子，而有氫、氟、碳原子，簡稱HFCs，如R134a。二甲基乙醚（蒸發壓力有所提高）乙醚（易燃

2、、易爆、制取低溫時蒸發壓力低于大氣壓）蒙特利爾議定書聯合國環保組織1987年在加拿大蒙特利爾市召開會議，36個國家和10個國際組織共同簽署了關于消耗大氣臭氧層物質的蒙特利爾議定書，我國1992年正式宣布加入修訂后的蒙特利爾議定書對于CFCs：發達國家，從1996年1月1日起完全停止生產和消費；發展中國家，最后停用日期是2010年； 對于HCFCs：發達國家，從1996年起凍結生產量，2004年開始削減，2020年完全停用；發展中國家，從2016年開始凍結生產量，2040年完全停用。 以上時間表可能還會提前。制冷劑性質方面的要求：熱力學性質方面：在工作溫度范圍內有合適的壓力和壓比；單位制冷量q0

3、和單位容積制冷量qv比較大；比功w和單位容積壓縮功wv小，循環效率高；等熵壓縮終了溫度t2不太高；制冷劑性質方面的要求：遷移性質方面：粘度、密度盡量小；熱導率大；物理化學性質方面：無毒、不燃燒、不爆炸、使用安全；化學穩定性和熱穩定性好； 對大氣環境沒有破壞作用；其它方面：原料來源廣、制造工藝簡單、價格便宜；二、制冷劑命名無機物鹵代烴碳氫化合物環烷烴、鏈烯烴的鹵代物二、制冷劑命名 國際上統一規定用字母“R”和它后面的一組數字或字母作為制冷劑的簡寫符號。無機化合物：簡寫符號規定為R7（），括號代表一組數字，是該無機物分子量的整數部分；鹵代烴和其他烷烴類：烷烴類化合物的分子通式為CmH2m+2；鹵代

4、烴的分子通式為CmHnFxClyBrz（n+x+y+z=2m+2），則簡寫符號規定為R(m-1)(n+1)(x)B(z)，每個括號是一個數字，該數字為零時省去不寫。二、制冷劑命名非共沸混合制冷劑：簡寫符號為R4（）；共沸混合制冷劑：簡寫符號為R5（）；環烷烴及環烷烴的鹵代物：用字母“RC”開頭；鏈烯烴及鏈烯烴的鹵代物：用字母“R1”開頭；有機氧化物、脂肪族胺：用R6開頭，其后的數字式任選的。三、制冷劑的物理化學性質及其應用安全性1.毒性美國工業與環境衛生專家大會用TLVs（Threshold Limit Values）指標作為毒性指標；美國杜邦公司用AEL（Allowable Exposure

5、 Limit）作為毒性指標。上述兩個指標數量非常接近，如果這些指標的數值不小于1000，則認為這種制冷劑是無毒的。注意：雖然有些氟里昂制冷劑的毒性較低，但是他們在高溫或是火焰作用下會分解出極毒的光氣，使用時要特別注意！三、制冷劑的物理化學性質及其應用三、制冷劑的物理化學性質及其應用2.燃燒性和爆炸性各種制冷劑的燃燒性和爆炸性差別很大。易燃的制冷劑在空氣中的含量達到一定的范圍時，遇明火就會產生爆炸。因此應盡量避免使用，萬一必須要使用，要有防火防爆安全措施。三、制冷劑的物理化學性質及其應用3.安全分類國際標準ISO514993和美國標準ANSIASHRAE34-92對制冷劑的安全分類作了較大的調整

6、，將毒性和可燃性合在一起，規定了六個安全等級。三、制冷劑的物理化學性質及其應用三、制冷劑的物理化學性質及其應用熱穩定性 通常情況下，制冷劑因受熱而發生化學分解的溫度大大高于其工作溫度，因此正常運轉條件下制冷劑不會發生裂解。但在溫度較高，又有油、鋼鐵、銅存在長時間使用時會發生變質甚至熱解。三、制冷劑的物理化學性質及其應用對材料的作用碳氫化合物制冷劑對金屬無腐蝕作用；鹵素化合物制冷劑與金屬的作用；“鍍銅”現象；氨制冷機中對銅的特殊要求； 橡膠、塑料的溶解和膨潤作用。三、制冷劑的物理化學性質及其應用對水的溶解性冰堵；形成的水合物對金屬材料有腐蝕作用；三、制冷劑的物理化學性質及其應用泄漏性制冷機工作時

7、不允許有制冷劑向系統外泄漏，因此系統的運行需要經常在設備、管道的結合面處檢查有無制冷劑泄漏。氨：依靠嗅覺；不能用肥皂水檢漏；可以用酚酞試劑或試紙檢漏。氟里昂： 用肥皂水檢漏；鹵素噴燈；電子檢漏儀。 三、制冷劑的物理化學性質及其應用制冷劑與大氣環境ODP（Ozone Depletion Potential） 大氣臭氧層消耗的潛能值；以R11為基準值，人為地規定其值為1.0；GWP（Global Warming Potential） 全球變暖潛能；以R11為基準值，人為地規定其值為1.0；三、制冷劑的物理化學性質及其應用三、制冷劑的物理化學性質及其應用四、常用制冷劑無機物氟里昂碳氫化合物混合制冷劑

8、1.無機物（氨）應用較廣的中溫制冷劑，沸點33.3，凝固點77.9；有較好的熱力學性質和熱物理性質；有毒，可燃，安全分類B2；與水互溶，但由于有腐蝕作用，限制含水量不超過0.2；密度比礦物油小，在礦物油中溶解度小；對材料有限制，不允許使用銅及銅合金；用于蒸發溫度在65以上的大型或中型活塞及螺桿機組中，也有應用于大容量離心式制冷機中。1.氟里昂（R12）應用較廣的中溫制冷劑，沸點33.3，凝固點77.9；有較好的熱力學性質和熱物理性質；有毒，可燃，安全分類B2；與水互溶，但由于有腐蝕作用，限制含水量不超過0.2；密度比礦物油小，在礦物油中溶解度小；對材料有限制，不允許使用銅及銅合金；用于蒸發溫度

9、在65以上的大型或中型活塞及螺桿機組中，也有應用于大容量離心式制冷機中。溫度滑移（Temperature glide）近共沸制冷劑（Near azeotropic mixture refrigerant）非共沸混合制冷劑五、載冷劑在間接冷卻的制冷裝置中，被冷卻物質或空間中的熱量是通過一種中間介質傳給制冷劑。這種中間介質在制冷工程中稱為載冷劑或第二制冷劑。優點：減小制冷機的充灌量；載冷劑熱容大，易于保持恒溫；缺點：系統更加復雜；增大了被冷卻對象與制冷劑間的溫差，需要較低的蒸發溫度。五、載冷劑在工作溫度下處于液態;比熱容要大;密度小;粘度小;化學穩定性好;不腐蝕管道和設備;不燃、不爆炸、無毒、對人

10、體無害；價格低廉，便于獲得。五、載冷劑水鹽水有機化合物及其水溶液氯化鈣、氯化鈉對金屬材料有腐蝕作用，在使用時一般加入緩蝕劑，調整溶液的pH值至7.08.5，緩蝕劑一般采用重鉻酸鈉（Na2Cr2O7.2H2O）鹽水有機載冷劑主要有乙二醇、丙二醇、丙三醇的水溶液等，其中乙二醇的水溶液使用的最為廣泛。不凍液：由乙二醇（質量分數40），乙醇（20），水（40）組成的三元溶液。冰點：64，密度：1000kgm3，比熱容：3.14kJ（kg.K），沸點：98 六、潤滑油潤滑油的功效對潤滑油的要求分類與特性功效保證壓縮機正常運轉，對壓縮機的各運動部件起潤滑和冷卻作用；在摩擦面形成油膜，降低摩擦功和帶走摩擦熱；防止運動部件由于發熱而卡死；對于開啟式壓縮機，還可以起到密閉作用；形成油膜，防止生銹；帶走雜質和油污，清潔潤滑面。要求在運行狀態下，潤滑油要有適當的粘度；凝固點要低，低溫時要有良好的流動性；不含水分、不凝性氣體和石蠟；與制冷劑有良好的兼容性，本身有較好的熱穩定性和化學穩定性；絕緣、耐電壓要求