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制冷剂R22和R32有什么不同?

2018/10/31 15:39:18

一、氟里昂制冷剂 首先了解氟里昂的定义,氟里昂是饱和烃类(碳氢化合物)的卤族衍生物的总称,是本世纪三十年代随着化学工业的发展而出现的一类制冷剂,它的出现解决了制冷空

一、氟里昂制冷剂 

首先了解氟里昂的定义,氟里昂是饱和烃类(碳氢化合物)的卤族衍生物的总称,是本世纪三十年代随着化学工业的发展而出现的一类制冷剂,它的出现解决了制冷空调界对制冷剂的寻求。从氟里昂的定义可以看出,现在人们所说的非氟里昂的R134aR410a及R407C等其实都是氟里昂。 

我们用于制冷行业的氟族制冷剂有r11(cfcl3)、r12(cf2cl2)、R22(chf2cl)、r32(ch2f2)、r113(c2f3cl3)、r114(c2f4cl2)、r115(c2f5cl)、r123(c2hf3cl2)、r125(chf2cf3)、r134a(ch2fcf3)、R143a(ch3cf3)、r141b(ccl2fch3)、R142b(h3c2f2cl)、r152(ch3chf2)、R404A(44%的r125和52%的r143a及4%的134a)、r407c(23%的r32和25%的r125及52%的r134a)、R410A(50%的r32和50%的r125)、R500(73.8%的r12和26.2%的r152)、r502(48.8%的r22和51.2%的r115)等。 

氟里昂能够破坏臭氧层是因为制冷剂中有cl元素的存在,而且随着cl原子数量的增加,对臭氧层破坏能力增加,随着h元素含量的增加对臭氧层破坏能力降低;造成温室效应主要是因为制冷剂在缓慢氧化分解过程中,生成大量的温室气体,如co2等。根据氟里昂制冷剂的分子结构,大致可以分为以下3类: 

1.氯氟烃类:简称cfc,主要包括r11、r12、r113、r114、r115、r500、r502等,由于对臭氧层的破坏作用以及最大,被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。此类物质目前已禁止使用,在制造聚氨酯海绵的过程中,r11已由r141b作为过渡性替代品。 

2.氢氯氟烃:简称hcfc,主要包括r22、r123、r141b、r142b等,臭氧层破坏系数仅仅是r11的百分之几,因此,目前hcfc类物质被视为cfc类物质的最重要的过渡性替代物质。在《蒙特利尔议定书》中r22被限定2020年淘汰,r123被限定2030年,发展中国家可以推迟10年。 

3.氢氟烃类:简称hfc,主要包括r134a,r125,r32,r407c,r410a、r152等,臭氧层破坏系数为0,但是气候变暖潜能值很高。在《蒙特利尔议定书》没有规定其使用期限,在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。 

我们目前所使用的所有制冷剂全部都是氟里昂制品,非氟里昂制冷剂到目前为止还没有研发出来。在新的制冷剂研发出来之前,我们所要解决的是空调机组选用那种制冷剂,对我们赖以生存的环境造成的破坏力相对小一些。我们应当明令禁止的应当是第1类产品,而不是第2类、第3类制冷剂。

制冷剂R22和R32有什么不同?

二、几种制冷剂的比较 

目前,在空调制冷行业中,除了汽车空调行业外,其他领域的制冷设备如:家用冰箱、空调、食品冷冻冷藏柜、运输冷藏设备、速冻机、中央空调等基本上还是以过渡性冷媒r22为主要的产品。从国内的主要冷水机组生产厂商生产的产品来看,活塞式、涡旋式冷水机组普遍采用R22制冷剂;螺杆式冷水机组采用r22和R134a制冷剂,但从2001年螺杆式冷水机组总体销售量上来看,采用r22制冷剂的销售量占有相当大的比重;离心式冷水机组采用r22、r123和r134a制冷剂, r123、r134a产品的市场销售情况占总量的40%左右。 

评价一种制冷剂的好坏,我认为应当综合考虑下列因素: 

1.臭氧层破坏潜能值(ozeme depletion potential),简称odp值; 

2.全球变暖潜能值(global warming potential),简称gwp值; 

3.理想循环状况下的制冷系数(coefficient of performance),简称cop值; 

4.安全性; 

5.经济性。 

下面列举几种制冷剂的物理性质的对比。 

几种制冷剂的物理性质 

制冷剂 r22 r123 r134a r407c r410a 

分子量 86.48 152.91 102.03 86.2 72.56 

大气压下沸点(℃) -40.8 27.6 -26.1 -36.6 -52.7 

临界温度(℃) 96.0 184 101.1 87.3 72.5 

临界压力(kpa绝对压力) 4920 3605 4067 4819 4950 

沸点汽化潜热(kj/kg) 234.1 167.9 215.0 249.37 256.7 

液体比热(30℃,kj/kg℃) 1.403 1.101(25℃) 1.51 1.51 1.78 

恒压汽体比热(30℃,kj/kg℃) 0.64 0.682(25℃) 0.88 0.96 0.85 

理想工况制冷系数(cop) 6.98 7.44 6.94 6.94 6.43 

臭氧消耗指数(odp)相对于r11 0.05 0.02 0 0 0 

温室效应指数(gwp)相对于r11 0.34 0.02 0.29 0.36 0.42 

生存寿命(年) 13.3 1.4 14 —— —— 

安全性 不可燃,轻微致癌 不可燃,良性肿瘤 不可燃,良性肿瘤 不可燃 不可燃 

国际允许使用期限 2020 2030 无 无 无 

应用 广泛应用于家庭、商业、工业空调、冷冻 离心式冷水机组 螺杆式、离心式冷水机组 理论上同r22但许多实际技术尚未解决 家用空调、冰箱 

从上表不难看出,虽然r134a、r407c及r410a对臭氧层破坏力为0,但其温室效应指数却是r123的十几倍;从其寿命上看,r22及r134a比r123的寿命长十倍,寿命越长,大气中积存的r22、r134a越多,温室效应隐患越来越大,长时间的积累就形成“消化不良”的病态。 

目前空调制冷行业普遍r22,其主要原因是r22在空调温区内具有优越的物理特性和制冷性能,而且性能稳定,技术成熟,价格低廉。hfc类物质由于对臭氧层无破坏作用,被认为是将来替代hcfc的首选物质。用来替代r22的主要物质有r134a、r407c及r410a,但是这些hfc类物质由于物理特性的限制,很多技术问题尚悬而未决,均不是r22最理想的替代物。 

1.r22与r123的比较: 

(1)r22与r123同属氢氯氟烃,但r22的臭氧层破坏力是r123的2.5倍,温室效应指数是r123的17倍。 

(2)r123是低压制冷剂,工作时蒸发器为负压,冷凝器为0.04mpa,停机时机内为-0.004mpa,因此,即便机组泄漏也只存在外界空气进入机组的可能。 

(3)r22临界压力比r123高1300kpa,机组内部提高,泄漏几率提高。 

2.r22与r134a的比较: 

(1)r134a的比容是r22的1.47倍,且蒸发潜热小,因此就同排气体积的压缩机而言,r134a机组的冷冻能力仅为r22机组的60%。 

(2)r134a的热传导率比r22下降10%,因此换热器的换热面积增大。 

(3)r134a的吸水性很强,是r22的20倍,因此对r134a机组系统中干燥器的要求较高,以避免系统的冰堵现象。 

(4)r134a对铜的腐蚀性较强,使用过程中会发生“镀铜现象”因此系统中必须增加添加剂。 

(5)r134a对橡胶类物质的膨润作用较强,在实际使用过程中,冷媒泄漏率高。 

(6)r134a系统需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油,脂类润滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高扩散性,在系统性能的稳定性上劣于r22系统所使用的矿物油。 

(7)目前,hfc类冷媒及其专用脂类油的价格高于r22,设备的运行成本将上升。 

3.r22与r407c的比较: 

r407c在热工特性上与r22最为接近,除了在制冷性能、效率上略差以及上述hfc类物质所具有的技术问题之外,还由于这类物质属于非共沸混合物,其成分浓度随温度、压力的变化而变化,这对空调系统的生产、调试及维修都带来一定的困难,对系统热传导性能也会产生一定的影响。特别是当r407c泄漏时,系统制冷剂在一般情况下均需要全部置换,以保证各混合组分的比例,达到最佳制冷效果。

关键物性参数完全不同,所对应的冷冻油类型也完全不同。

R22由于自身对大气臭氧层的破坏作用较强,已经被逐步限制使用了,后面使用这种制冷剂的空调会越来越少。

而R32制冷剂的工作冷凝压力要比R22高很多,且这种制冷剂属于易燃易爆的类型,危险性较高,目前来看只有极少数几个脑残企业在使用。

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