《新冷媒基础知识讲解课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新冷媒基础知识讲解课件.ppt（52页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、新冷媒基础知识,一、制冷剂的发展,十九世纪中叶出现了机械制冷。它用乙醚作制冷剂，是一种蒸气压缩系统。二氧化碳(CO2)和氨(NH3)分别在1866年和1873年首次被用作制冷剂。化学制品包括化学氰(石油醚和石脑油)、二氧化硫(R-764)和甲醚，曾被作为蒸气压缩用制冷剂。多数食物仍用冬天收集或工业制备的冰块来保存。二十世纪初，制冷系统开始作为大型建筑的空气调节手段。1926年，托马斯.米奇尼(Thomas Midgely)开发了首台CFC(氯氟碳)机器，使用R12。,一、制冷剂的发展,20世纪30年代，一系列卤代烃制冷剂相继出现，杜邦公司将其命名为氟利昂(Freon)。包括CFC-11、CFC
2、-12、CFC-113、CFC-114和HCFC-22。20世纪50年代，开始使用共沸制冷剂。60年代开始使用非共沸制冷剂。1987年蒙特利尔协定书的通过，协定书要求淘汰CFC和HCFC族。新的解决方案式开发HFC族，来担当制冷剂的主要角色。,一、制冷剂的发展,总结以上，制冷剂的发展经历了以下三个阶段：第一阶段，从1830年到1930年，主要采用NH3、CO2、H2O等作为制冷剂，它们有的有毒，有的可燃，有的效率低，用了约100年的时间。第二阶段，从1930年到1990年，主要采用CFCs和HCFCs制冷剂，使用了约60年。第三阶段，从1990年至今，进入了以HFCs（含氟烃）为主的时期。,二
3、、常用制冷剂,水(R718)：COP值较低，略大于1寿命周期短,二、常用制冷剂,氨(R717)：最高效天然制冷剂有刺激性气味，有腐蚀性，可然,二、常用制冷剂,二氧化碳(R744)：冷凝压力高：32时冷凝压力超过6MPa临界点很低，能效差适用于复叠式制冷,二、常用制冷剂,烃类物质：也称碳氢物质，北欧较为多用。常用的有丙烷(R-290)和异丁烷(R-600a)。毒性低能效高，但可燃。,二、常用制冷剂,氯氟碳族(CFC)：常用的有R-11、R-12、R-113、R-114。20世纪中叶普遍应用。能效高，不可燃，但破坏臭氧层。,二、常用制冷剂,氢氯氟碳族(HCFC)：常用的有HCFC123 和HCFC
4、22。HCFC22能效高，低毒不燃，是应用最广泛的制冷剂。,二、常用制冷剂,氢氟碳族(HFC)：相对较新的制冷剂，无臭氧消耗值(ODP0)。HFC族制冷剂能效高，低毒不燃，但对全球变暖有影响。常用的有HFC134a。,二、常用制冷剂,三、关于蒙特利尔议定书,联合国环保组织1987年在加拿大蒙特利尔市召开会议，36个国家和10个国际组织共同签署了关于消耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书，我国1992年正式宣布加入修订后的蒙特利尔议定书对于CFCs：发达国家，从1996年1月1日起完全停止生产和消费；发展中国家，最后停用日期是2010年；对于HCFCs：发达国家，从1996年起冻结生产量，2004年
5、开始削减，2020年完全停用；发展中国家，从2016年开始冻结生产量，2040年完全停用。以上时间表可能还会提前。,四、制冷剂性质比较 制冷剂分子式:,四、制冷剂性质比较,四、制冷剂性质比较,四、制冷剂性质比较,四、制冷剂性质比较,换热效果：,四、制冷剂性质比较,压力损失：,四、制冷剂性质比较,压机排量：,四、制冷剂性质比较,理论冷冻循环特性比较:,五、新冷媒R407C的特性,组分：HFC32-232.0 wt%HFC125-252.0 wt%HFC134a-522.0 wt%纯度要求：纯度要求在99.5%以上，其中水份：20wt ppm以下蒸发残余量：100 wt ppm以下氧含量：1 wt
6、 ppm以下,五、新冷媒R407C的特性,由于其组分的非共沸特性，相同压力条件下，饱和液体温度低于饱和蒸汽温度，在压焓图中，表现为在汽液两相区内，等压线与等温线不平行。其特性与R22非常相近。同样条件下，与R22相比，由于其相对较低的热传导率，制冷工况下空调器的EER低1O，制热工况下空调器的EER低6。但空调器的管路耐压设计不需特别加强。优点：不需要对原有设备进行大的变更，与使用R22的情况大致相同。缺点：存在较大的温度滑移，热传导率较低。导致系统效率下降。,六、新冷媒R410A的特性,组分：HFC32-502.0 wt%HFC125-502.0 wt%纯度要求：纯度要求在99.5%以上，其
7、中 水份：20wt ppm以下 蒸发残余量：100 wt ppm以下 氧含量：1 wt ppm以下,六、新冷媒R410A的特性,R410A的压力大约是R22的16倍。空调器的EER与使用R22的情况基本相当。但需要对空调器管路的耐压设计进行加强。R410A由HFC32和HFC125组成，在制造过程中，HFC32可以保证999 以上的纯净度，而HFC125会存在数千PPM 的CFCll5杂质，但研究证明，由于CFC115稳定的理化性能，其对冷冻机油和系统的影响可以忽略不计。,六、新冷媒R410A的特性,优点：由于相对制冷能力高，便有可能将制冷设备小型化。由于优良的热传导性，较低的压力损失，较高的
8、压缩效率，便有可能提高系统的效率。缺点：由于压力比R22高出60，需要对原有设备的设计变更。,七、R410A与R22性能比较,七、R410A与R22性能比较,七、R410A与R22性能比较,七、R410A与R22性能比较,铜价的上升给系统的原材料费用带来负面影响；由于R-410A系统可以优先采用更小管径的铜管，它的换热器的用铜量可以减少，从而降低成本。随着全球R-410A压缩机生产能力的不断扩大,R-410A压缩机与R22压缩机价格差已经得到降低此外,R-410A 有助于设计性价比更高，整机尺寸更小，能效更高的空调系统,八、新冷媒使用注意事项,1.系统设计方面:R407C:1）为了提高制冷能力
9、、成绩系数，推荐降 低冷凝温度（增加10%冷凝面积）。2）关于膨胀器，推荐使用膨胀阀。使用毛细 管时，请使用内面加工精度良好的材质,以 免堆积油泥。R410A:由于R410A空调的设计压力为4.5Mp，所以 整个系统都要选用耐压能力相应的零配件。,八、新冷媒使用注意事项,2.工序管理方面1）残留水份 管理好各部件，使压缩机.各配管.冷冻机油.冷媒等所含有的水份即循环系统的平衡水份，在出厂时不应超过200PPM。安装干燥器以抑制在空调系统制造、安装、维修时混入的水分，干燥器中的分子筛吸附能力应在50rag(水分)g左右；为避免与冷冻机油中添加剂产生反应，不要使用含活性氧化铝的干燥器，否则会产生金
10、属屑；另外，干燥器的包装一打开就应尽快安装进空调器。,八、新冷媒使用注意事项,2）残留空气 因残留空气特别是氧气的存在，冷冻机油有被氧化、老化、油泥化的趋势请设定好抽真空条件，使制冷循环系统内的残留空气达到内容积的1%以下。另外，推荐彻底进行氮气置换，使残留氧气成分达到0.1%以下。,八、新冷媒使用注意事项,八、新冷媒使用注意事项,八、新冷媒使用注意事项,3）残留氯成分请极力控制含氯元素的氟利昂的残留量，使其达到零。为了保证清洗后完全干燥且防止冷媒混进去，需要采取新冷媒充入专用化等措施。选用新工质后，不能将压缩机安装在使用过的CFC、HCFC(如R22、R502等)工质的旧空调设备中。4）残留
11、异物（污染管理）残留异物的存在，不仅加速压缩机磨损速度，还会加快冷冻机油的老化速度，使其直接变成油泥，所以必须加强对残留异物的质和量的管理。注意避免将焊剂、金属或纤维碎片等异物混入压缩机。在制冷回路中安装过滤器以避免膨胀阀或毛细管等处的堵塞。,八、新冷媒使用注意事项,5）压缩机开封后的处理压缩机开封之后迅速从外界吸收水份、空气，所以已经充入冷冻机油的压缩机，开封之后必须在15分钟之内组装完毕。放置时间超过15分钟时，请使用橡胶塞进行密封。6）工序使用药剂焊接管时，推荐不要使用助焊剂。（焊接铜-铜时使用不含助焊剂的磷铜焊料。）焊接铜-铁，需要使用助焊剂时，请使用焊接后的残渣对冷冻机油没有影响的助
12、焊剂。在工序中使用的油当中，残留在系统内的，推荐使用与冷冻机油的适合性良好的油。不要使用含硫、氯添加剂的工艺油(切削油，防锈油)和溶剂，否则会导致压机冷冻机油的劣化。,八、新冷媒使用注意事项,3设备方面1）抽真空设备 请使用抽真空条件能满足前面所述残留空气标准的设备。2）冷媒充入机 冷媒充入线也有必要实行专用化。密封材料请使用与冷媒适合性良好的材料。不要使用与R407C和R410A的兼容性还未知的任何有机材料。3）检漏仪 R407C、R410A均含分子径较小的R32，所以其泄漏量可能性会增加，而且使用以前的检漏仪其灵敏度会下降，故有必要使用专用且可靠性好的检漏仪。,八、新冷媒使用注意事项,4一
13、般事项1）绝缘电阻值 R407C和冷冻机油的体积固有电阻都较低，而且跟以前的系统相比电阻值可能会下降，所以请用商品进行确认。2）已注入冷冻机油的压缩机长期保存 我们对压缩机的水份.残留空气进行控制，使其保持少量的状态。但是在高温等环境下长时间放置可能会出现水份侵入，油老化等现象。鉴于以上情况，请在40下保存，保存时间为1年以内,八、新冷媒使用注意事项,5.工质充注：汽态充注会导致多组分工质成分结构的改变。图14给出了新工质在液态和气态充注时组分的变化。一般情况下，当容器中工质的残余量小于10时，就不应继续使用。,八、新冷媒使用注意事项,八、新冷媒使用注意事项,八、新冷媒使用注意事项,八、新冷媒
14、使用注意事项,九、新冷媒用压缩机,压缩机是制冷空调系统的关键部件，当系统采用新工质时，首先应考虑压缩机的适用性：(1)压缩机的压缩性能是否和新工质的压力特性相适应；(2)压缩机采用的润滑油是否与新工质具有很好的互溶性。,九、新冷媒用压缩机,(1)新工质与压缩机的适应性：R410A的压力约为R22的16倍，容积制冷量约为R22的14倍，适用R410A的压缩机必须重新设计(由于R410A蒸发压力和冷凝压力较大，以及单位制冷量增大)。需要提高压缩机壳体的耐压能力并且对电机与泵体重新匹配设计；压缩机滚子、滑片、曲轴材质的改变及表面处理也需重新设计，以保证R410A压缩机可靠运行。由于排气压力的增大，压
15、缩机排气阀片也要重新设计。,九、新冷媒用压缩机,R410A滚动转子变频压缩机的合理变频范围为2575Hz与R22压缩机相比，R410A变频压缩机需重新设计，以便获得宽频率范围的高性能。,九、新冷媒用压缩机,(2)压缩机润滑油与新工质的互溶性：R22替代工质润滑油基本要求：优良的润滑性；不含水和良好的电气绝缘性能；与制冷剂相溶性良好；对有机材料有较高的稳定性；良好的低温流动性；低温，无蜡状物、絮状物析出；良好的抗泡性。以上特性取决于冷冻机油要有合适的粘度、较低的浊点和凝固点、较高的闪点和燃点、较好的抗氧化性等。,九、新冷媒用压缩机,合成的酯类油对水分含量要求高，特别是含添加剂的酯类油更容易吸水，
16、易发生水解，造成毛细管或膨胀阀堵塞、压缩机绝缘不良等故障。因此，在生产管理中要严格控制水分含量、空气混入和杂质混入。,九、新冷媒用压缩机,不同厂家，由于考虑的侧重点不同，对冷冻机油的选择也不尽相同。使用R410A的家用空调，东芝、松下、日立、夏普、三菱重工选择了POE油，三洋、大金选择了PVE油、三菱电机选择了HAJ3油。,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
