制冷劑與潤滑油

1、制冷劑與潤滑油Page 2n 專業(yè)：鐵道機(jī)車車輛n n 班級：313-2n 制作人：張健豪n 專業(yè)課老師： 熊小青n 資料搜集方式： 參考課本客車空調(diào)裝置、網(wǎng)上搜 集Page 3 制冷劑 n 制冷劑是制冷系統(tǒng)中完成制冷循環(huán)所必需的工作介質(zhì)。制冷劑的熱力狀態(tài)在制冷循環(huán)中是不斷發(fā)生變化的，如在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻系統(tǒng)的熱量而蒸發(fā)成為蒸汽，在冷凝器中將熱量傳遞給周圍環(huán)境介質(zhì)(空氣、水等)而被冷卻冷凝成液體。制冷機(jī)借助于制冷劑的狀態(tài)變化，完成制冷循環(huán)，達(dá)到制冷的目的。Page 4一、對制冷劑的要求n 1.熱力學(xué)方面的要求：n 1）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，制冷劑的蒸發(fā)溫度要足夠低。n

2、 2）臨界溫度要高，在常溫或普通低溫范圍內(nèi)能夠冷凝液化。n 3）在工作低溫下，蒸發(fā)器中制冷劑的壓力，最好接近或稍高于大氣壓力，以防止系統(tǒng)外部的空氣或水分滲入系統(tǒng)內(nèi)。n 4）在常溫下冷凝壓力不宜過高(小于1.5 MPa) 。n 5）制冷劑單位容積的制冷能力應(yīng)盡可能大，以便提高制冷效率，減小制冷劑的循環(huán)量。n 6）應(yīng)有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)，以提高熱交換器的工作效能，減小熱交換器的尺寸，提高傳熱效率。Page 5n 2.物理化學(xué)方面的要求：n 1）制冷劑的化學(xué)穩(wěn)定性要好，在高溫條件下不易分解、不易燃燒，無爆炸危險。n 2）制冷劑的黏度和密度應(yīng)小，以減小制冷劑在系統(tǒng)中流動時的阻力，從而減小壓縮機(jī)的

3、耗功量和縮小流通管徑。n 3）制冷劑對金屬和其他材料無腐蝕性和侵蝕作用。n 4）制冷劑與水有較大的親和力，以避免導(dǎo)致系統(tǒng)冰堵現(xiàn)象。n 5）制冷劑易與潤滑油混合，而不損害其制冷效果，并有助于壓縮機(jī)件的潤滑。n 6）制冷劑對機(jī)器縫隙的滲透能力應(yīng)低。Page 6n 3.安全、環(huán)境方面的要求：n 1）制冷劑對人的生命和健康不應(yīng)有危害性，即不應(yīng)有毒性、窒息性及刺激作用。與食物也不應(yīng)有反應(yīng)。n 2）制冷劑應(yīng)符合環(huán)境要求，盡量減少對大氣臭氧層的破壞作用。制冷劑應(yīng)價格低廉，容易買到。n 3） 要求制冷劑對地球溫室效應(yīng)影響較小，對大氣中臭氧沒有破壞作用。Page 7二、常用制冷劑的種類與性質(zhì)n 目前，作為制冷劑

4、的物質(zhì)已有近百種，并且新的制冷劑還在不斷被發(fā)現(xiàn)和研制，但常用的制冷劑只有十幾種。制冷劑的表示方法是用英文單詞“制冷劑”(Refrigerant)的首寫字母R作為制冷劑的代號，在R后面用規(guī)定的數(shù)字及字母來表示制冷劑的種類和化學(xué)構(gòu)成，如R12、R22、R134a、R600a、R717等。n 氟利昂制冷劑中的CFC類，我國已限期在2006年底停止使用。因此，目前生產(chǎn)的電冰箱中的制冷劑已基本全部由R12改為R600a。Page 8n 1.氨(NH3 R717)n 氨屬于無機(jī)化合物制冷劑，是最古老的制冷劑之一，也是目前廣泛被采用的中溫中壓制冷劑之一。氨的制冷范圍為5-70，常用于不低于-60的大、中型單

5、級或雙級活塞式制冷壓縮機(jī)中。 n 氨的臨界溫度(133.0)高，凝固點(diǎn)(-77.7)較低，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-33.3。在常況下，氨在制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)壓力為0.1 MPa0.5 MPa，氨的冷凝壓力一般為1.0 MPa1.6 MPa，其壓力比適中。n 氨有強(qiáng)烈的刺激性氣味，故泄露易發(fā)現(xiàn)。氨易溶于水,在常溫常壓下，一個單位體積的水能溶解700單位體積的氨水而形成氨水溶液。在低溫下，水不會從氨液中析出而形成冰塞現(xiàn)象，所以氨系統(tǒng)中一般不設(shè)置干燥過濾器。氨液中溶有水后，其蒸發(fā)溫度稍有提高，同時對金屬有腐蝕作用，故規(guī)定氨的允許含水量不超過0.2%。Page 9n 2.氟利昂n 氟利昂蒸汽或液體都是無色透明的、沒

6、有氣味，大多數(shù)品種的氟利昂對人體無毒害、不易燃燒和爆炸。 n 潤滑油可以與氟利昂相互溶解，但各種氟利昂在潤滑油中的溶解度是不同的，在常溫及普通低溫下，可分為難溶、微溶、與潤滑油完全互溶3種類型。n 由于氟利昂沒有氣味，所以泄漏不易發(fā)現(xiàn)。檢查氟利昂泄漏一般是用鹵素檢漏燈、電子檢漏儀等。n 氟利昂制冷劑目前主要用于中、小型容積式制冷劑壓縮機(jī)、空調(diào)用的離心式制冷機(jī)、低溫制冷裝置及其他特殊要求的裝置。 Page 10n 1) 二氯二氟甲烷(CCl2F2 R12)。R12凝固點(diǎn)為-158，臨界溫度為112，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-29.79。R12常用于能獲得-50以上的中、小型蒸汽壓縮式制冷機(jī)和大型離心式制冷機(jī)。

7、R12的蒸汽是無色的，并且有微弱的芳香味，對人體的傷害極小，當(dāng)它在空氣中的含量達(dá)20%時才會被人感覺到。含量達(dá)到30以上就會引起人的缺氧窒息。R12不易燃燒，和空氣混合時也不會引起爆炸，是一種很安全的制冷劑。R12與明火接觸或溫度高達(dá)400以上時，才會分解出對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣。 Page 11 n 水在R12液體中的溶解度極低，在低溫狀態(tài)下，當(dāng)制冷劑中水的含量超標(biāo)時，極易形成冰塞而堵住節(jié)流閥或毛細(xì)管通道。同時R12含水過多時易生鹵氫酸，直接腐蝕金屬。一般規(guī)定R12的含水量不得超過0.0025%(質(zhì)量)，故制冷系統(tǒng)管路上必須設(shè)置干燥過濾器。n R12的滲透性很強(qiáng)，所以對機(jī)器設(shè)備管道

8、的密封性要求高。檢查R12泄漏常用肥皂水、鹵素?zé)艋螓u素儀。n R12屬于CFC類氟利昂，其對全球環(huán)境影響大，泄漏物在大氣中的存在壽命長，臭氧層破壞潛在效應(yīng)ODP高，全球溫室潛在效應(yīng)GWP也較高，屬于首先被替代的制冷劑。Page 12n 2) 二氟一氯甲烷(CHCIF2 R22)。R22也是較常用的中溫中壓制冷劑，其臨界溫度為96，凝固點(diǎn)為-160，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-40。在較低的溫度下，R22的飽和蒸汽壓力及單位容積制冷量都比氨高。在同一溫度下，R22的飽和蒸汽壓力比R12高65%左右，壓縮終溫介于R717和R12之間，能制取的最低蒸發(fā)溫度為-80，所以R22比R12和R717更適用于低溫。n R2

9、2的蒸汽無色、無味、不燃燒、不爆炸，毒性比R12稍大，但仍屬于安全的制冷劑。n R22屬HCFC類制冷劑，在大氣層中的壽命較短。R22在大氣層中易水解而隨雨水回到地面，對大氣臭氧層和全球溫室效應(yīng)影響較小，ODP為0.05，GWP為510，屬于過渡性替代制冷劑。Page 13n 3)四氟乙烷(C2H2F4 R134a)。R134a是中溫中壓制冷劑，其物理特性(相對分子質(zhì)量、沸點(diǎn)、汽化潛熱和臨界參數(shù))與R12 相似。 n R134a傳熱性好，化學(xué)穩(wěn)定性好，不燃燒。而且ODP與GWP值均較小,在替代R12制冷劑時制冷系統(tǒng)與設(shè)備只需要做少許改動，因此,R134a被看作是R12的首選替代制冷劑。 n R

10、134a滲透性高，密封材料要求高，一般采用聚丁腈橡膠、二聚乙丙橡膠或氯丁橡膠等。 Page 14n 3.異丁烷（C4H10 R600a）n R600a屬碳?xì)浠衔?，是常用的打火機(jī)燃料主要成分。R600a為無色氣體，微溶于水，性能穩(wěn)定，其ODP值和GWP值為0，沒有公害，能就地凈化。n R600a能與普通冷凍油相溶，對制冷系統(tǒng)要求不高。制冷性能更好，節(jié)能達(dá)3040。易于獲得，成本低廉。由于其有優(yōu)異的環(huán)保性能，并且氣化潛熱大，因此相對原制冷劑可以減小充注量，并且其制冷性能略勝于其它制冷劑，能與許多礦物油相溶，又容易獲得，價格便宜，而且用它來代替氟利昂制冷劑，原CFC系統(tǒng)可以不作太大改動。因此，目前

11、在家用電冰箱中已被廣泛應(yīng)用。Page 15n R600a最大的缺點(diǎn)是與空氣能形成爆炸性的混合物。爆炸極限為1.88.5(體積)，在生產(chǎn)、維修工藝上必須采取嚴(yán)格的安全操作工藝。n 雖然碳?xì)渲评鋭┯锌扇夹裕且屗a(chǎn)生這種危險的爆燃是需要一定的條件的：n 1.必須是每小時要有將近28.5克的泄漏量，也就是說泄漏量要大到幾乎每天都要補(bǔ)充制冷劑的程度才有可能發(fā)生燃燒，但一般在使用時，其充注量不會大于450g，正常的泄漏量每年不會超過240克，而且其中還加有容易識別氣味的物質(zhì)；n 2.須有大約460的明火源。因此，一般正常使用是相對安全的。Page 16n 4.混合制冷劑R407Cn R407C是由R

12、32 制冷劑、R125 制冷劑和R134a制冷劑按質(zhì)量成分23%、25%和52/%的比例混合而成，其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-43.8，蒸發(fā)壓力為0.625Mpa，冷凝壓力為2.15 Mpa；R407C的消耗臭氧潛能值ODP為0，是一種不破壞臭氧層的環(huán)保制冷劑，具有清潔、低毒、不燃、致冷效果好等特點(diǎn)，使用于各種空調(diào)系統(tǒng)和非離心式制冷系統(tǒng)。n R407C 由于和 R22 有著極為相近的特性和性能，可用于原使用 R22 制冷劑的系統(tǒng)，只需更換原系統(tǒng)的少量部件，以及將原系統(tǒng)內(nèi)的礦物冷凍油更換成能與R407C互溶的潤滑油（POE油），就可直接充注 R407C ，實(shí)現(xiàn)原設(shè)備的環(huán)保更換，是目前最為簡便的替代 R22 的

13、過渡性制冷劑。Page 17 潤滑油（冷凍油）n 一、對潤滑油的基本要求n 1) 潤滑油的凝固點(diǎn)要低。一般家用電冰箱和家用空調(diào)器采用凝固點(diǎn)低于-30的潤滑油。n 2) 要有適當(dāng)?shù)恼扯?。如果粘度太小，在摩擦面不易形成正常的油膜厚度，會加速機(jī)械磨損，甚至發(fā)生拉毛汽缸、抱軸等故障，機(jī)械密封性能也不好，制冷劑容易泄漏；如果粘度太大，潤滑和密封性能雖好，但制冷壓縮機(jī)的單位制冷量消耗的功率會增大，耗電量增加。Page 18n 3) 有較好的黏溫性能和較高的閃點(diǎn)。制冷壓縮機(jī)在工作中，汽缸等處的溫度高達(dá)130150左右，所以要求潤滑油的黏度在溫度變化時其變化要小，閃點(diǎn)要高。不會使?jié)櫥驮跍囟雀叩那闆r下炭化。（在規(guī)定的條件下，加熱潤滑油，潤滑油的蒸氣和周圍空氣的混合氣，一旦與火焰接觸，即發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度，稱為潤滑油的閃點(diǎn)。） n 4) 要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化安定性。潤滑油在制冷系統(tǒng)內(nèi)與制冷劑經(jīng)常接觸，在全封閉式的制冷壓縮機(jī)內(nèi)，要求能夠使用1015年以上。n 5) 不含水及酸之類雜質(zhì)，要有良好的電氣絕緣性能。在半封閉和全封閉式制冷壓縮機(jī)中，電動機(jī)繞組要與潤滑油經(jīng)常接觸，所以要求潤滑油不能破壞電動機(jī)的絕緣物并有良好的絕緣性能。Page 19 二 、潤滑油的種類n 目前國產(chǎn)壓縮機(jī)潤滑油分石油部標(biāo)準(zhǔn)(SYB)和企