已经商品化的非共沸混合物，依应用先后在400序号中 顺次地规定其识别编号。
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七、常用的制冷剂

无机物（氨）
应用较广的中温制冷剂，沸点－33.3℃，凝固点－
77.9℃； 有较好的热力学性质和热物理性质。单位容积制冷能力 大，蒸发压力和冷凝压力适中，制冷效率高； 对环境友好。ODP值和WGP值为0； 有毒，可燃，安全分类B2； 与水互溶，但要求液氨含水量不超过0.12％； 对材料有限制，不允许使用铜及铜合金； 在矿物油中溶解度小。
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氟里昂（R134a） 热工性能接近R12，可作为其替代物。 R134a不含氯原子Cl，其ODP=0，但GWP=1300； 标准沸点为-26.5℃，-15℃时蒸发压力为0.164 MPa，+30℃时冷凝压力为0.770MPa； 绝热指数为1.11，在相同工作参数下压缩机排气 终温与R12相近，压缩机气缸无需用水冷却； 对普通橡胶有更强的易膨胀湿润特性，所以密封 材料宜采用氢化丁腈橡胶、氯化橡胶； 对润滑油有特殊要求，不与一般润滑油亲和，常 采用聚酯合成润滑油（POE）或烷基苯润滑油 （AB）
碳氢化合物(烃类) [Hydrocarbon] 烷烃类
编号 与氟利昂编号方法相同
甲烷(CH4)
乙烷 (C2H6)
举例
烯烃类
R50 R170 R1150 R1270
编号 R1+氟利昂编号方法
举例 乙烯 (C2H4)
丙烯 (C3H6)
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共沸(液体)制冷剂[Azeotropic Mixture Refrigerant]
全卤代烃，分子中只含有氯、氟、碳原子，称为氯 氟烃，简称CFCs；如R11，R12，R13等； 氢氯氟烃，分子中除氯、氟、碳原子外，还有氢原 子，简称HCFCs，如R22； 氢氟烃，分子中没有氯原子，而有氢、氟、碳原子， 简称HFCs，如R134a。

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制冷剂的选择需要考虑哪些因素？
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氟里昂（R123）
热工性能接近R11，排气温度低于R11； 其ODP=0.02，GWP=93，目前是替代R11的较好
的制冷剂； 有毒性，安全级别为B1； 标准沸点为27.87℃，-15℃时蒸发压力为 0.016MPa，+30℃时冷凝压力为0.110MPa；

坏处：
溶解使润滑油粘度降低，影响润滑作用； 制冷剂的压力—温度特性偏离，使蒸发温度 升高； 沸腾时泡沫多，使蒸发器的液面不稳定。
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制冷剂与其他材料的相容性要好
对金属和其他材料，如橡胶、塑料等无腐蚀与侵蚀 作用。（氨制冷机中对铜有特殊要求；橡胶、塑料 的溶解和膨润作用。）
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冷凝压力太高引起下列问题
压缩机、冷凝器等处于高压下工作，设备强度
要求高，导致壁厚增加，造价上升； 制冷剂泄漏的可能性增大； 冷凝压力过高，必然增大压缩机的耗功量。
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单位容积制冷量要大

制冷剂的单位容积制冷量qv大，相同制冷量， 相同工况下，压缩机尺寸越小。

热力性能 物理化学性能 安全性 环境保护（可持续发展）
臭氧层破坏 温室气体排放
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二、制冷剂热力学性质

制冷效率要高

选用制冷效率高的制冷剂可以提高制冷 的经济性

蒸发压力和冷凝压力适中
蒸发压力：在一定的蒸发温度下的蒸发 压力最好接近或稍高于大气压力。 冷凝压力：常温下制冷剂的冷凝压力不 应过高。
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燃烧性
按最低燃烧极限（LEL）值分为1、2、3三类。 最低燃烧极限（LEL）：能够在制冷剂与空气的
均匀混合物中传播火焰的制冷剂最小浓度。 (25 ℃ 、101kPa，体积百分比) 第一类：在18℃、101kPa大气中无火焰传播的 制冷剂。 第二类：在21℃、101kPa条件下，LEL值 >0.1kg/m3、燃烧热低于19000kJ/kg的制冷剂。 第三类：在21℃、101kPa条件下，LEL值 ≤0.1kg/m3、燃烧热大于19000kJ/kg的制冷剂。

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蒸发压力低于大气压力，引起下列 问题
空气容易渗入制冷系统中
空气本身热阻较大，将影响蒸发器和冷凝器的
传热效果； 对于氟利昂制冷系统，空气中含有水分，有可 能造成制冷系统的“冰塞”，水和空气会对金 属发生腐蚀，缩短设备使用寿命； 空气等不凝性气体进入系统后，还会造成压缩 机排气压力升高，压缩机的耗功量增加。
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非共沸(液体)制冷剂[Nonazeoropic Mixture Refrigerant]
组成: 由两种或两种以上的制冷剂按一定的比 例混合而成。在定压下气化或液化过程 中，蒸气成分与溶液成分不断变化，对 应的温度也不断变化。
编号
举例
R4XX R407c R32/R125/R134a(23:25:52(%)) R404a R125/R143a/R134a(44:52:4(%))
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低毒性
高毒性A3B3A2源自B2A1B1
六、制冷剂命名
无机化合物：简写为R7（） 卤代烃（氟利昂）和其他烷烃类：简写为： R(m-1)(n+1)(x)B(z) 非共沸混合物：简写为R4（） 共沸混合物：简写为R5（） 非饱和碳氢化合物：简写为R（）
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R407c
由R32/R125/R134a按质量百分比23%/25%/52%组
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一、制冷剂的发展

制冷剂的发展经历了三个阶段：
第一阶段：从1830年到1930年，主要采取NH3、CO2、
SO2、 空气等天然制冷剂，有的有毒，有的可燃，有的效率很 低。当出现了CFCs和HCFCs制冷剂后，实现了重大的第一 次转轨。（效率、安全问题） 第二阶段：从1930年到1990年，主要采用CFCs和HCFCs等 合成制冷剂。使用了40多年后，发现这些制冷剂破坏臭 氧层。出于环保的需要，不得不被迫实现第二次转轨。 （环保问题） 第三阶段：从1990年至今，进入以HFCs制冷剂为主的时 期，兼顾寻找替代物。（环保问题） 目前，由于HFCs制冷剂的GWP大都在1000以上，国外有些 专家担忧，会不会过了若干年后，又发现HFCs制冷剂有 什么新的问题，又重蹈第二阶段的错误。
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氟利昂
氢、氟、氯原子数对其性质影响很大。
CCl4(R10)
Chlorine: 氯 Fluorine: 氟 Carbon: 碳 Hydrogen: 氢
氯氟烃CFC 含氢氯氟烃 HCFC
可燃性增大
CH4 (R50) 氢氟烃HFC
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CF4 (R14)

但不是绝对的

临界温度要高，凝固温度要低



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临界温度高，便于用一般冷却水或空气进行 冷却； 制冷循环的工作区越远离临界点，制冷循环 节流损失越小，制冷系数较高 凝固温度低可以得到较低的蒸发温度。
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三、制冷剂的物理化学性质

制冷剂与润滑油的互溶性

好处：
在换热器表面上不会形成油膜； 润滑油可随制冷剂一道渗透到压缩机各个部 件，形成良好的润滑条件；
第二章 制冷剂与载冷剂
本章内容
§2-1 制冷剂 §2-2 载冷剂
学习要求
掌握常用制冷剂的性能； 掌握常用载冷剂的性能；
熟悉制冷剂的表达方式；
了解制冷剂的种类；
了解制冷剂、载冷剂的应用趋势。
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第一节 制冷剂
什么是制冷剂？
制冷剂——在制冷装置内完成 热力循环制冷的工作物质。


制冷剂的导热系数、放热系数高
可以减少蒸发器、冷凝器的传热面积，缩小设备尺 寸。


制冷剂的密度、粘度要小
可减少制冷剂管道口径和流动阻力。
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四、制冷剂的其他性质

制冷剂应无毒，不燃，不爆炸，价廉易得
制冷剂与大气环境
ODP(Ozone
Depletion Potential)：大气臭氧 层消耗潜能值。以R11为基准值，人为规定其 值为1.0； GWP(Global Warming Potential)：全球变暖 潜能值。以CO2为基准值，人为规定其值为1.0。
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氟里昂（R22）
无毒、无味、不燃不爆、热稳定性好； 对臭氧层稍有破坏，ODP=0.034，GWP=1900，是目
前通用的过渡制冷剂，但最终会被淘汰。 工作压力适中，标准沸点为-40.8℃；单级压缩制 冷蒸发温度可达-40℃； R22在-15℃时的蒸发压力为0.295MPa，+30℃时冷 凝压力为1.19MPa,属中压中温制冷剂； 易溶于环烃族润滑油。但低温时有限溶于润滑油； 溶水性较强，系统中含水较多时会发生“冰塞”； 对天然橡胶有侵蚀作用，在R22装置中一般采用氯 丁橡胶、尼龙和氟塑料作密封材料。
[Halocarbon Refrigerants]