制冷剂，就是在制冷机系统中起循环变化的物质。制冷机加制冷剂工质的状态变化才能制取制冷量，也就是说才能将被冷部物体放出的热量连续不断地转移到环境质变中去。 * f f& s: b3 u5 |/ e' L, L
在蒸汽制冷机中是利用制冷工质的集态变化来转移热量的，即工质蒸发时吸热，冷凝器放热量。而且制冷剂必须有这样的特性，就是在常温及普通低温范围内能够液化，且冷凝压力不要太高。在常压下具有比较适中的蒸发温度。
! \0 T, c1 [# }. m5 h. G% V目前应用的制冷剂有水、氨及某些碳氢化合物和氟利昂。
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水是最容易得到的物质，而且没有毒，但水的蒸发温度较高，所能达到的低温限于0摄氏度以上，仅应用于空气调节的蒸汽喷射式制冷机及吸收式制冷机。 : n: ?, h4 H* `7 e* u; \
氨由于有较适中的压力和比较大的单位容积制冷量，价值低廉，所以得广泛应用，但氨易爆炸和燃烧，具有毒性，也受到一定的限制。碳氢化合物因燃烧和爆炸性较强，现在只用于石油化工厂用的制冷装置中。氟里昂是饱和碳氢化合物的氟、氯、溴、衍生物的总称。目前用作制冷工质的主要甲烷和乙烷，的衍生物，用氟、氯溴的原子代替了原来化合物中的全部或一部分氢原子，这样就可以使化合物性质超了很大的变化，氟利昂的工质很多，它们在热力性质也区别较大，可分别应用于不适应不同情况的制冷机。 6 f2 G& [) E) N& }
常用的制冷剂，氨（R717）氨是最广泛应用的中温制冷剂。氨汽无色，具有强烈的刺激性臭味，氨对人体有较大的毒性，它可以刺激人的眼睛及呼吸气管，氨液飞溅到皮肤上时会引起肿胀甚至冻伤，当氨蒸汽在空气中浓度达到0。5%到0。6%时人在其中停留半个小时，即可中毒。氨可以燃烧和爆炸主要是系统中存在着自由状态的氨及其它不凝性气体而引起的。氨在260摄氏度以上可以分解成氢和氮。 2 \8 w2 D$ i; r% ^& b
氨能以任何比例与水互相溶解在低温下水也不会从氨液中析出而冻结。但是氨液中溶解有水后，使蒸发温度稍许调高，同时对金属有腐蚀作用，一般规定氨中的含水量应不超过0。2%。 7 S; y9 \& C$ K2 ?( z- u
氨在润滑油中的溶解度是很小的，因此氨制冷机的管道及热交换器的传热表面上会积有油膜，影响传传热效果，在运行中润滑油也会积存在贮液器及蒸发器的下部，（因为润滑油的比重比氨的比重大），应定期放出。
0 A2 ]- |: T- F5 B |/ j- t' I2 m. n氨对钢铁不腐蚀，但当含水量较大时将腐蚀锌、铜、青铜及其客它的铜合金，唯磷青铜例外，因此在氨制冷机中不用铜和铜的合金，只有那些润滑的零件（如小头衬套、密封环）才允许使用高锡磷青铜。氨和湿酚酞试纸相遇时会使试纸变成深红的颜色，由此来检查氨泄漏的部位。氨在一个大气压下的沸点为-33.4摄氏氏度。
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氟利昂 " M* c% Y. A7 F
氟利昂作为制冷剂的优点，无毒、燃烧的可能性小，排气温度低，但价格贵，且易于泄漏，泄漏不易发现，如于明火接触时能发出有毒的的光气，放热系数低，单位容积制冷量小，比重大，因而流动阻力陨失大。氟利昂12是应用最广的制冷剂，目前主要应用于中小型制冷设备及家用电器中，无色毒性小，不燃烧、不爆炸，是一种比较安全的制冷剂
6 ^: ~+ ~* p6 |* F，水在12中溶解度很小且随温度的降低而减小，所以12系统里严格限制含水量，一般规定含水量不得超过0.0025%。制冷系统，设备和管道在充灌12时，必须经过严格的干燥处理，且需在充液管路中或系统中设有干燥器。在常用的温度范围内，R12能与矿物性润滑油以任何比例互溶，因此，润滑油在R12制冷系统各部分中产生不，同的影响，在冷凝器中，润滑油将溶于R12液体中，不会在传热表面形成油膜而影响传热。在贮液器中，R12液体与油形成均匀的溶液而不会出现分层现象，因而不可能从贮液器中将油分离出来。润滑油与R12一同进入蒸发器后，对于满液式蒸发器来说，随着R12的不断蒸发，油在其中越积越多，使蒸发器的温度提高，传热系数降低，因此在氟利昂制冷机中，一般采用蛇管式蒸发器而且液体从上面供入，蒸汽从下面引出，使润不同与蒸气一同返回压缩机。在压缩机在曲轴箱中时，油中溶解有R12，当机器停止使用后，曲轴箱内的压力升高，油中的R12增多。当压缩启动时，曲轴箱内的压力降低，到蒸发压力，油中R12会大量蒸发出来，使油起泡，这将影响油泵工作，所以较大型的R12制冷机在启动前应对曲轴箱内的油；加热，让R12先蒸发掉。R12对一般的金属不起腐蚀作用，但能腐蚀镁及量超过2%的铝镁合金，R12对天然橡胶和塑料有膨胀作用，R12制冷机中使用的密封材料应该用耐腐蚀有丁睛橡胶或氟醇橡胶R12封闭式压缩机中的绕线要用耐氟绝漆。R12的沸点在一个标准大气压下是-29。8摄氏度。最近国际环保组织通过研究发现，R12具有破坏大气臭氧层的作用，当大气臭氧层受到破坏时，太阳光线中的紫外线将明显增加，人常期受到太阳照射后，会诱发人体皮肤癌的发生，因此，国际环保组织决定在世界范围内，今后禁止使用R12制冷剂，我国也今后的几年内逐渐减少R12的使用。氟利昂22也是一种常用的制冷剂，在相同的蒸发温度和冷凝温度下，要比R12的压力高65%左右，R22在常温下的冷凝压力和单位容积制冷量与氨差不多，压缩终温介于氨与R12之间。R22无色无味不燃烧毒性比R12稍大。水在R22液体中的溶解度比R12大，但制冷机工作时同样会发生冰塞现象，因此要求R22有含水量应大于0。0025%，同时在系统中安装干燥过滤器。R22与够部分与润不油相互溶解，而其溶解度随着润滑油的温度而改变，在较高温度时油在R22液体中的溶解度比较大，两者互相溶解，温度降低时，溶解度便不断减小，直到分开，润滑油在上层，R22在底部，当制冷机运行时，很难将油从系统中放出来，因此使用蒸发器在结构上应可能使润滑油全部返回到压缩机中，同时系统中需要装油分离器。R22与金属腐蚀性与R12相同，可以用卤素喷灯或卤素检漏仪检漏，在常温或普通温度下，R22饱和蒸汽压力与氨很近，单位容积制冷量也着不多，但是较低的温度下，R22的饱和蒸汽压力及单位容积制冷量比氨高，故R22较氨更适用于低温。R22大气压下的沸点是-40。8摄氏度。
5 p' N4 B5 M3 `8 ?5 ~9 r载冷剂
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载冷剂又称冷媒，是被用来将制冷系统所产生的冷量传递给被冷却物体的媒介物质，理想的载冷剂应该具备以下条件，比热要大，载冷剂比热大，在传一定冷量时，循环量就小，因而可配较小的泵。导热系数要大，导热系数大，在热较换器中传热效果就好，换热面积就小。粘度和密度要小，如粘度和密度大，将使管道中的流动阻力加大，泵的功耗也大。冰点要低，挥发性要小，载冷剂的冰点应至少低于使用温度4-8摄氏度，不致使载冷剂结冰，挥发性小可以减小载冷冷剂损失。腐蚀性要小，载冷剂不应腐蚀设备、管道和阀件。应不易燃烧，无毒，无臭对人体无刺激，化学性稳定等特点。 8 h7 R C# |# F5 w. k; r: M
几种常用的载冷剂，一般常用的载冷剂，水盐水和空气，空气的比热很小，只有采用空气直接冷却时才采用，如小型空调器。水的比热大，但凝固点很高，因而限止了它的作用，它仅用于0摄氏度以上的系统，如在冷水机组中，水被作为载冷剂而产生水温度为7摄氏度的冷水，再用这种低温水来冷却空气，以达到降温的目的，在0摄氏度以下的系统，常采用氯化钙或氯化钠盐水作为载冷剂，盐水的凝固点是随着水中盐的含量多少变化的，当水中含盐量为15%时，其凝固点为-10摄代度，盐水在一定浓度下其凝固点的温度是一定的，浓度越大凝固点越低，但也不是随浓度的增加而一直降低，当超过共晶点时，凝固点是随着浓的增加而升高。在配制盐水溶液时，应根据制阀冷系统的工作温度，选择合适的盐水和浓度，首先应使盐水的浓度不致于在蒸发器表面产生结冰现象，但浓度又不太高，因盐水的浓度越大，比重就愈大，流动时阻力也就增加，搅拌器所需的功率就得增大，为此，一般应使盐水对应的凝固点较制冷剂
& }, l+ ]% P8 Z' {5 o3 W2 v的蒸发温度低6-8摄氏度，当然盐水的最大浓度，不得超过共晶点的浓度，一般情况是当蒸发温度高于16度时采用氯化钠盐水溶液，当蒸发温度低于-16度时，而高于-55度时采用氯化钙盐水溶液，作为载冷剂，在配制盐水之前，首先确定所需蒸发温度及盐水的凝固点，然后确定采用何种盐水，并根据盐水特性表查得要配制盐水的百分比浓度，取一定数量的盐和水混合在一起，且搅拌均匀即可。
; i. J z' q6 Y0 F: X5 O A! C6 k冷冻机油
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作用，在制冷压缩机中冷冻油的功能有，润滑相互摩擦的零件表面，使摩擦表面完全被油膜分隔开来，从而降低压缩机的摩擦拭功，摩擦零件的摩损；带走摩擦热，使零部件的温度保持在允许范围内，使活塞环和气缸镜面间、轴密封面等密封部位充满润滑油，以阻挡制冷剂的泄漏；带走金属表面的磨屑；利用油压作为控制卸载机构的液力动力。理化性质，粘度指液体粘稠的程度，温度升高或降低时，液体的粘度随之变小或加大，冷冻油的粘度过大，或过小都会引起汽缸温度上升，造成排气温度增大，影响正常运行。凝固点，表示在一定条件下油完全失去了流动性的最高温度，国产冷冻油的凝固点一般都在-40度。如果凝固点太高，油会在蒸发器内凝结在换热表面上，影响换热。此外当压缩机曲轴箱内温度很低时《如回液》，会使冷冻油凝结，造成运动部件的损坏。闪点，油温上升时，一部分油不断蒸发，蒸发逐渐增加，当达到某一温度时，其蒸汽与空气混合物与火焰接触后，即发生闪火现象时的最低温度称闪点。油温度达到闪点时，重则着火，爆炸的危险，轻则使油变质碳化。水份，一般新油是无水份的，由于制冷剂或设备中含水份，其与冷冻油混合后，会引起油的乳化，并在曲轴箱内产生大量泡沫，造成润滑恶化，形成机械事故。机械杂质，新油中无机械杂质，来自溶器的锈和空气中的尘土等在油内形成了机械杂质，造成油路或油过滤器堵塞，加带了运动部件的磨损。 润滑空调系统里的活动机件，实施空调工作时，必须重新充填。 用于制冷压缩机内各运动部件润滑的油，称为冷冻油，又称润滑油。按照石油化学工业部的标准，目前我国生产的冷冻油有13号、18号、25号、30号和企业标准40号五种牌号的冷冻油。其中，普遍采用的制冷压缩机润滑油有13号、18号和25号三种。R12压缩机一般选用18号，R22压缩机一般选用25号。 在压缩机中，冷冻油主要起润滑、密封、降温以及能量调节四个作用。 （1）润滑- o) R: L/ E8 J+ W7 T
冷冻油在压缩机运转中起润滑作用，以减少压缩机运行摩擦和磨损程度，从而延长压缩机的使用寿命。 （2）密封6 Q! h4 t; M! s3 k
冷冻油在压缩机中起密封作用，使压缩机内活塞与汽缸面之间、各转动的轴承之间达到密封的作用，以防止制冷剂泄漏。 （3）降温! h! ]3 u: `2 e" g A7 @" L
冷冻油在压缩机各运动部件间润滑时，可带走工作过程中所产生的热量，使各运动部件保持较低的温度，从而提高压缩机的效率和使用的可靠性。 （4）能量调节
$ a( _9 S. c4 o. O对于带有能量调节机构的制冷压缩机，可利用冷冻油的油压作为能量调节机械的动力。 为保护臭氧层，国际上对空调设备的制冷剂都做了限制，出现了各种替代制冷剂，其冷冻油也相应发生了变化。对空调替代制冷剂为R134a、R410a/R407c，其替代分别采用PAG、POE。 POE是Polyol Ester的缩写，又称聚酯油，它是一类合成的多元醇酯类油。PAG是Polyalkylene Glycol的缩写，是一种合成的聚（乙）二醇类润滑油。其中，POE油不仅能良好地用于HFC类制冷剂系统中，也能用于烃类制冷。PAG油则可用HFC类、烃类和氨作为制冷剂的制冷系统中的润滑油。 由于使用场合和制冷剂的不同，制冷设备对冷冻油的选择也不一样。对冷冻油的要求有以下几方面： （1）黏度. [ {8 B4 A5 U6 p# c
冷冻油黏度油料特性中的一个重要参数，使用不同制冷剂要相应选择不同的冷冻油。若冷冻油黏度过大，会使机械摩擦功率、摩擦热量和启动力矩增大。反之，若黏度过小，则会使运动件之间不能形成所需的油膜，从而无法达到应有的润滑和冷却效果。 （2）浊点- b; @2 A+ u0 U
冷冻油的浊点是指温度降低到某一数值时，冷冻油中开始析出石蜡，使润滑油变得混浊时的温度。制冷设备所用冷冻油的浊点应低于制冷剂的蒸发温度，否则会引起节流阀堵塞或影响传热性能。 （3）凝固点/ {2 @- ~& s" _. T: x
冷冻油在实验条件下冷却到停止流动的温度称为凝固点。制冷设备所用冷冻油的凝固点应越低越好（如R22的压缩机，冷冻油应在-55℃以下），否则会影响制冷剂的流动，增加流动阻力，从而导致传热效果差的后果。 （4）闪点
9 v3 p: L3 ?. b6 d冷冻油的闪点是指润滑油加热到它的蒸汽与火焰接触时发生打火的最你温度。制冷设备所用冷冻油的闪点必须比排气温度高15～30℃以上，以免引起润滑油的燃烧和结焦。 （5）其他) E( ~% i2 q3 g% k
如化学稳定性和抗氧性、水分和机械杂质以及绝缘性能 | 
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发表于 2010-1-26 16:52:06
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