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1 制冷设备维修工中级工培训教材 中级工 制冷原理、设备基础 二、 制冷剂、载冷剂与冷冻机油 1．什么是制冷剂 制冷剂又称工作介质简称工质，是制冷机进行能量转换的工作物质，是指在密闭的制冷循环系统中，通过自身热力状态的周期性变化(蒸气一液体一蒸气)，不断地从冷却对象（箱内食物或空气）吸取热量，并传递给外界介质(空气或水)，使冷却对象的温度得以降低，从而实现制冷目的。常用的如：R12、R22、R134a等。 制冷原理、设备基础 制冷剂在系统中的状态变化是物理变化，没有化学变化，因此，如果系统没有泄漏，制冷剂可长期循环使用。 制冷原理、设备基础 2．对制冷剂的要求 制冷剂必须满足下列基本要求 ⑴蒸发温度要低，便于制取较低的温度，与此对应的蒸发压力应不低于大气压力，避免制冷系统出现负压使外界空气渗入系统，影响制冷设备的性能。 制冷原理、设备基础 ⑵制冷剂在常温下的冷凝压力要尽量低。一般不超过1．5MPa，使制冷系统中选用的配件和管道不致于有过高的强度要求，同时可以降低功率和减小渗漏。也使制冷剂在常温或普通低温下均能液化。冷凝压力与蒸发压力之比也不宜过大。 制冷原理、设备基础 ⑶单位质量制冷量和单位容积制冷量要大，制冷量一定的设备，单位质量制冷量大可减少制冷剂的循环量；单位容积制冷量大可减少压缩机的排气量，从而可缩小压缩机的尺寸，降低电机功率。 ? 制冷原理、设备基础 ⑷动力粘度和密度尽量小，可以降低制冷剂在系统里的流动阻力，特别是在蒸发器中，流动阻力大会影响设备的制冷量。 ⑸导热系数和放热系数要大，可以提高换热器的热交换效率，减小换热面积，使制冷系统结构紧凑，节省材料。 制冷原理、设备基础 ⑹使用安全无毒，不燃烧、不爆炸，不能对金属和电气绝缘材料产生腐蚀， 电绝缘性能好，高温下不分解，具有良好的化学稳定性，符合绿色环保的要求。新制冷剂应不含氯元素，或在紫外线下不分解出氯离子，以保护大气臭氧层。 制冷原理、设备基础 ⑺有一定的吸水能力，防止低温下的“冰堵”。尽量不溶于油，若有少量溶解，应不影响润滑油的性能。 制冷原理、设备基础 ⑻容易制造，价格便宜，便于运输贮存，同时，在制冷系统中充注方便。 实际上某种制冷剂不可能完全满足上述要求，各种制冷剂都会有自己的长处和不足，应该按照不同的要求和用途来选择理想的制冷剂，一旦选定，其制冷系统在结构、流程、运行操作等方面应与之相配合。 制冷原理、设备基础 ⒊制冷剂的种类 作为制冷剂目前经常使用的有十几种。按照制冷剂化学成分及组成可以分成四类： ⑴无机化合物制冷剂：如氨(NH3)(R717)、二氧化碳(CO2)(R744)、水(H2O)(R718)等。氨常用，主要用在大、中型冷库中。 制冷原理、设备基础 ⑵ 氟利昂制冷剂：氟利昂制冷剂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被卤族元素代替后衍生物的总称。目前使用的大都是甲烷(CH4)（R50）和乙烷(C2H6)（R170）的衍生物，如二氟二氯甲烷(CF2Cl2)（R12）、二氟一氯甲烷(CHF2Cl)（R22）等。它们被广泛应用在电冰箱、冰柜和空调设备中。 制冷原理、设备基础 ⑶碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂主要用在石油和化工部门制取低温。如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷（C3H8）乙烯（C2H4）、丙烯(C3H6)、四氟乙烷（C2H2F4）（R134a）等。 制冷原理、设备基础 ⑷共沸溶液制冷剂 它是将两种或两种以上的不同制冷剂按一定比例混合制成。其性质与单纯的一种制冷剂性质相似，如R500、R501、R502等，具有优异的实用性和设计性，目前有的作为替代工质应用在电冰箱、空调器制冷系统中。 制冷原理、设备基础 制冷剂可根据其常温下的冷凝压力及其标准大气压(0．1MPa)下的蒸发温度不同分为三类，即高温、中温、低温制冷剂。 制冷原理、设备基础 4．制冷剂的符号表示 人们为了省去书写各种制冷剂的分子式和化学名称的麻烦。目前，国际上均按照美国供暖制冷空调工程协会(ASHRAE)所制定的原则来命名制冷剂符号，即无机和有机化合物类制冷剂都用符号“R”来表示，它是取英文“Refrigerant(制冷剂)的第一个字母而得名，后边的数字或字母则根据制冷剂的分子组成和结构按一定的规则编写。 制冷原理、设备基础 ⑴无机化合物的第一位数字是“7”，后两位数为该无机物分子量的整数部分，即R7()()。例如氨(NH3)的分子量为17，故代号为R717，水(H2O) 为R718，二氧化碳(CO2)为R744等。 制冷原理、设备基础 目前常用的无机化合物制冷剂有氨和水等。 ⑵碳氢化合物和氟里昂的分子通用式分别为CmH2m+2和CmHnFxClyBrz，它的代号R和后面