制冷剂定义及常用制冷剂

　　制冷剂是制冷循环中将热量从低温传向高温的工作介质，制冷剂的种类和性质对冷冻机的大小、结构、材料及操作压力等有重要的影响。因此应当根据具体的操作条件慎重选用适宜的制冷剂。

　　制冷剂应具备的条件

　　在常压下的沸点要低，且低于蒸发温度，这是首要条件。

　　化学性质稳定，在工作压力和温度范围内不燃烧、不爆炸、高温下不分解，对机器设备无腐蚀作用，也不会与润滑油起化学变化。

　　在蒸发温度时的汽化潜热应尽可能大，单位体积制冷能力要大，可以缩小压缩机的气缸尺寸和降低动力消耗。

　　在冷凝温度时的饱和蒸汽压(冷凝压力)不宜过高，这样可以降低压缩机的压缩比和功率消耗，并避免冷凝器和管路灯因受压过高而使结构复杂化。

　　在蒸发温度时的蒸气压力(蒸发压力)不低于大气压力，这样可以防止空气吸入，以避免正常操作受到破坏。

　　临界温度要高，能在常温下液化;凝固点要低，以获得较低的蒸发温度。

　　制冷剂的黏度和密度应尽可能小，减少其在系统中流动时的阻力。

　　热导率要大，可以提高热交换器的传热系数。

　　无毒、无臭，不危害人体健康，不破坏生态环境。

　　价格最好低廉，易获得。

　　常用的制冷剂

　　1.氨

　　目前应用最广泛的一种制冷剂，适用于温度范围为-65～10℃的大、中型制冷机中。由于氨的临界温度高，在常压下有较低的沸点，汽化潜热比其他制冷剂大得多，因此其单位体积制冷能力大，从而压缩机汽缸尺较小。在蒸发器中，当蒸发温度低达240K时，蒸发压力也不低于大气压，空气不会渗人。而在冷凝器中，当冷却水温很高时，如夏季，其操作压强也不超过1600kPa。另外，氨与润滑油不互溶，具有对钢铁无腐蚀作用，价格便宜，容易得到，泄露时易于察觉等突出优点。其缺点是有毒，有强烈的刺激性和可燃性，与空气混合时要爆炸的危险，当氨中有水分时会降低润滑性能，会使蒸发温度提高，并对铜或铜合金有腐蚀作用。

　　2.二氧化碳

　　其主要优点是单位体积制冷能力为最大，因此，在同样制冷能力下，压缩机尺寸最小，从而在船舶冷冻装置中广泛应用。此外，二氧化碳还具有密度大、无毒、无腐蚀、使用安全等优点。缺点是冷凝时的操作压力过高，一般为6000～8000kPa，蒸汽压力不能低于530kPa，否则会二氧化碳将固体化。

　　3.氟里昂

　　它是甲烷、乙烷、丙烷与氟、氯、溴等卤族元素的衍生物。常用的有氟里昂-11、氟里昂-12、氟里昂-13、氟里昂-22和氟里昂-113等。在常压下氟里昂的沸点因种类的不同而不同，其中最低的是氟利昂-13.为191K，最高的是氟利昂-113，为320K。其优点是无毒、无味、不着火，与空气混合不爆炸，对金属无腐蚀作用等，过去一直广泛应用在电冰箱一类的制冷装置中。

　　近年来人们发现这类化合物对地球上空的臭氧层有破坏作用，所以对其限制使用，并寻找可替代的制冷剂以取而代之。

　　4.碳氢化合物

　　如乙烯、乙烷、丙烷、丙烯等碳氢化合物也可用作制冷剂。它们的优点是凝固点低，无毒、无臭，对金属不腐蚀，价格便宜，容易获得，且蒸发温度范围较宽。其缺点是可然性，与空气混合时有爆炸的危险。因此，使用时，必须保持蒸发压力在大气压力以上，防止空气漏人而引起爆炸。丙烷与异丁烷主要用于-30～10℃制冷温度范围的冰箱等小型制冷设备，乙烯主要用于-120～-40℃的复叠式系统或裂解石油气分离等制冷装置。