制冷劑的一般性質(zhì)和要求
一、制冷劑的熱力性質(zhì)
制冷系統(tǒng)中的制冷劑常常處于兩相區(qū)或接近飽和狀態(tài)。
二、制冷劑的化學(xué)、安全和環(huán)境性質(zhì)
2.1、制冷劑的熱穩(wěn)定性
在一定的條件下,制冷劑受熱溫度升高會(huì)發(fā)生分解,但在制冷正常的運(yùn)行條件下,由于制冷劑的工作溫度低于其分解溫度,制冷劑是熱穩(wěn)定的。制冷系統(tǒng)實(shí)際控制的制冷劑的最高使用溫度還受制冷工況、潤滑油的種類、壓縮機(jī)的材料等因素限制。
2.2、制冷劑與水的溶解作用
不同的制冷劑的溶水性不一樣。氨易溶于水,生成的水溶液的凝固溫度低于0℃,因此氨制冷系統(tǒng)中不會(huì)因結(jié)冰堵塞制冷管路,但會(huì)腐蝕與其接觸的金屬材料。鹵代烴和碳?xì)渲评鋭┖茈y溶于水,當(dāng)制冷劑中含水量超過溶解度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)游離態(tài)的水;當(dāng)制冷溫度低于0℃時(shí),游離水會(huì)因結(jié)冰堵塞節(jié)流機(jī)構(gòu)通道。水溶解制冷劑后會(huì)發(fā)生水解現(xiàn)象,生成酸性物質(zhì),腐蝕金屬材料,降低繞組的電氣絕緣性能。因此,制冷系統(tǒng)中不允許有游離態(tài)水存在,一般在系統(tǒng)中設(shè)置干燥器。
2.3、制冷劑和潤滑油的溶解性
不同的制冷劑液體與潤滑油的溶解性不同,同一制冷劑與不同的潤滑油的溶解性也不同,有的完全互溶,有的幾乎不溶解,而有的部分溶解。
在制冷溫度范圍內(nèi), R717和R744幾乎不溶于礦物油;R22、R152a、R502與礦物油部分相溶,它們?cè)诟邷貢r(shí)與潤滑油完全互溶,在低溫時(shí)出現(xiàn)分層,一層含油較多,一層含油較少。R11、R12、R21、R500與礦物油完全互溶,形成均勻的溶液。R134a與多元醇酯類(簡稱POE)合成潤滑油是互溶的,而與礦物油是難溶的。
注:制冷系統(tǒng)中的潤滑油是呈液體狀態(tài)存在的,當(dāng)制冷劑與潤滑油不互溶時(shí),其優(yōu)點(diǎn)是蒸發(fā)溫度比較穩(wěn)定,同時(shí)在制冷設(shè)備中制冷劑與潤滑油分成兩層,因此易于分離;缺點(diǎn)是在換熱器的傳熱面上,會(huì)形成阻遏傳熱的油膜。當(dāng)制冷劑與潤滑油互溶時(shí),在傳熱面上就不會(huì)形成油膜。潤滑油可隨制冷劑一起滲透到壓縮機(jī)的各個(gè)部件,形成良好的潤滑條件。但是,應(yīng)注意溶解制冷劑的潤滑油的粘度會(huì)降低,相同壓力下的蒸發(fā)溫度會(huì)升高等現(xiàn)象
2.4、制冷劑對(duì)金屬和非金屬的作用
氨對(duì)鋼鐵無腐蝕作用,對(duì)銅、鋁或銅合金有輕微的腐蝕作用。但如果氨中含水,則對(duì)銅及銅合金(除磷青銅外)有強(qiáng)烈的腐蝕作用。鹵代烴對(duì)幾乎所有的金屬無腐蝕作用,只對(duì)鎂和含鎂超過2%的鋁合金有腐蝕。鹵代烴在含水情況下會(huì)水解成酸性物質(zhì),對(duì)金屬有腐蝕作用。所以,含水的制冷劑和潤滑油的混合物能夠溶解銅。鹵代烴制冷劑是一種很好的有機(jī)溶劑,很容易溶解天然橡膠和樹脂,使高分子材料變軟。膨脹或起泡。所以,在選擇制冷機(jī)的密封材料和電器絕緣材料時(shí),不使用天然橡膠、樹脂化合物,而要用耐鹵代烴腐蝕的氯丁烯、氯丁橡膠、尼龍、塑料等材料。烴類制冷劑對(duì)金屬材料無腐蝕。
注意:鍍鋼現(xiàn)象:當(dāng)制冷劑在系統(tǒng)中與銅或銅合金接觸時(shí),銅便會(huì)溶解在混合物中,然后沉積在溫度較高的鋼鐵部件上,形成一層銅膜,這就是所謂的鍍鋼現(xiàn)象。鍍銅現(xiàn)象在壓縮機(jī)曲軸的軸承表面,吸、排氣閥等光潔表面特別明顯。它會(huì)影響壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件的配合間隙,以及吸排氣閥的密封,嚴(yán)重時(shí)使壓縮機(jī)無法正常工作。
2.5、制冷劑的電絕緣性
在封閉式壓縮機(jī)中,電動(dòng)機(jī)的線圈與制冷機(jī)直接接觸,要求制冷劑應(yīng)具有良好的電絕緣性能。電擊穿強(qiáng)度表示制冷劑電絕緣性能的一個(gè)指標(biāo)。值得說明的是雜質(zhì)、潤滑油的存在會(huì)使制冷劑的電絕緣強(qiáng)度下降。
2.6、制冷劑的安全性
安全性包括毒性和可燃性。
2.7、環(huán)境性能及指標(biāo)
臭氧消耗潛能值、全球變暖潛能值、總體溫室效應(yīng)值、大氣壽命、壽命期氣候性能.。