制冷剂与载冷剂

制冷剂与载冷剂

制冷剂是制冷机中的工作介质，故又称制冷工质。制冷剂在制冷机中循环流动，在蒸发器内吸取被冷却物体或空间的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围介质而被冷凝成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而实现制冷的目的。

载冷剂又称冷媒，是在间接供冷系统中用以传递制冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量，再返回蒸发器重新被冷却，如此循环不止，以达到传递制冷量的目的。

本章主要介绍制冷剂必备的特性以及常用制冷剂和载冷剂的主要性质。

2.1 制冷剂

蒸气压缩式制冷系统中的制冷剂是一种在系统中循环工作的，汽化和凝结交替变化进行传递热量的工作流体。系统中的制冷剂在低压低温下汽化吸热（实现制冷），而在高压高温下凝结放热（蒸汽还原为液体）。有适宜的压力和温度，并满足一定条件的可作为制冷剂的物质大约有几十种，常用的不过十几种。在空调、冷藏中广泛使用的制冷剂不过几种。

2.1.1制冷剂的种类与编号

2.1.1.1制冷剂的种类与分类

可作为制冷剂的物质较多，其种类如下：

1）无机化合物，如水、氨、二氧化碳等。

2）饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物，俗称氟利昂，主要是甲烷和乙烷的衍生物，如R12、R22、R134a等。

3）饱和碳氢化合物，如丙烷、异丁烷等。

4）不饱和碳氢化合物，如乙烯、丙烯等。

5）共沸混合制冷剂，如R502等。

6）非共沸混合制冷剂，如R407C等。

通常按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类，即高温、中温和低温制冷剂。所谓标准蒸发温度，是指在标准大气压力下的蒸发温度，也就是通常所说的沸点。

1）高温（低压）制冷剂：标准蒸发温度t s＞0℃，冷凝压力Pc≤0.2～0.3MPa。常用的高温制冷剂有R123等。

2）中温（中压）制冷剂：0℃＞t s＞-60℃, 0.3MPa＜Pc＜2.0MPa。常用的中温制冷剂

有氨、R12、R22、R134a、丙烷等。

3）低温（高压）制冷剂：t s≤-60℃。常用的低温制冷剂有R13、乙烯、R744等。

2.1.1.2 制冷剂的编号表示方法

为了书写和称谓方便，国际上统一规定用字母“R”和它后面的一组数字及字母作为制冷剂的编号。具体的表示方法在GB7778—1987中已有明确规定。现简述如下。

1.卤代烃卤代烃是三种卤素（氟、氯、溴）之中的一种或多种原子取代烷烃（饱和碳氢化合物）中的氢原子所得的化合物，其中氢原子可以有，也可以没有。如二氟二氯甲烷（C Cl2F2）是氟和氯原子取代了甲烷（CH4）中所有的氢原子而得的化合物,卤代烃根据烷烃中H 原子被卤素取代的差异，可分为六类。

①全氟代烃，或称氟烃（FC），烷烃中氢原子完全被氟原子所取代，如CF4。

②氯氟烃（CFC），烷烃中氢原子被氯和氟原子所取代，如CF2Cl2。

③氢氟烃（HFC），烷烃中氢原子部分被氟原子所取代，如C2H2F4。

④氢氯氟烃（HCFC），烷烃中氢原子部分被氯和氟原子所取代，如CHF2Cl。

⑤氢氯烃（HCC），烷烃中氢原子部分被氯原子所取代，CH3Cl。

⑥全氯代烃（CC），烷烃中氢原子完全被氯原子所取代，如CCl4。

由此可见，卤代烃的种类很多，但只有其中一部分被用作制冷剂。部分卤代烃制冷剂由于对环境有负面影响而被限制和禁用。

制冷剂都规定一识别的编号；以取代其化学名称、分子式或商业名称。国际上通用的编号法则是采用ASHRAE（美国供热、制冷和空调工程师学会）规定的编号法。对于卤代烃制冷剂，其编号与化合物的结构有着对应的关系，即是说根据编号可以推导出化学式，反之亦然。卤代烃的化学通式为

CmHnFxClyBrz

根据化学式中关于饱和碳氢化合物的结构，化学式中的m、n、x、y、z有下列关系

n+x+y+z=2m+2 （2-1）

化学式对应的编号为RabcBd

其中R为Refrigerant（制冷剂）的第一个字母；B代表化合物中的溴原子；a、b、c、d为整数，分别为：

a等于碳原子数减1，即a=m-1，当a=O时，编号中省略；

b等于氢原子数加1，即b=n+1；

c等于氟原子数，即c=x；

d等于溴原子数，即d=z,当d=0时，编号中Bd都省略。

氯原子数在编号中不表示，它可根据（2-1）式推算出来。

例如CCl2F2中碳原子数m=1，则a=1-1=0；氢原子数n=0 , b=0+1=1；氟原子数x = 2，则c=2；无溴原子；因此，其编号为R12。C2HF3Cl2编号中各个数分别为a=2-1=1，b=1+1=2，c=3。因此，其编号为R123。

习惯上，R12、R22又称为氟利昂12、氟利昂22……。也有写成F12、F22……。“氟利昂”(Freon）是国外一生产厂家定的商业名称。其他国外厂商就冠以其他名称，如“阿克敦”(A rcton）、“琴纳特朗”(Genetron）等。

由于乙烷的卤化物有同分异构体，如CHF2CHF2和CH2FCF3都是四氟乙烷，分子量相同，但结构不同，它们的编号根据碳原子团的原子量不对称性进行区分。前者两个碳原子团的原子量对称，则用R134表示；后者不对称较大，则用R134a表示。

卤代烃除了上述的表示方法，目前还直接用其所含的氢、氯、氟、碳来表示，即分别以英文H、Cl、F、C来表示，编号法则不变。例如R12可写成CFC12，该化合物中含有氯、

R22可写成HCFC22R134a可写成HFC134 a。

常用的卤代烃的化学式及编号见附表。

2.饱和碳氢化合物（烷烃）碳氢化合物称烃，其中饱和碳氢化合物称为烷烃，其中有甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）……。这些制冷剂的编号法则是这样的，甲烷、乙烷、丙烷同卤代烃；其他按600序号依次编号。

3.不饱和碳氢化合物和卤代烯烯烃是不饱和碳氢化合物中的一类，有乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）等。烯烃分子里的氢原子被卤素（氟、氯、溴）原子取代后生成的化合物称为卤代烯。如二氯乙烯（C2H2Cl2）是乙烯中两个氢原子被氯原子取代生成的化合物。烯烃及卤代烯的编号用四位数，第一位数是1，其余三位数同卤代烃的编号法则。例如，C2H4的编号为R1150，C2H2Cl2的编号为R1130。

饱和碳氢化合物、烯烃、卤代烯在空调制冷及一般制冷中并不采用，它们只用在石油化工工业中的制冷系统中。

4.环状有机化合物分子结构呈环状的有机化合物，如八氟环丁烷（C4F8），二氯六氟环丁烷（C4Cl2F6）等。这些化合物的编号法则是：在R后加C，其余同卤化烃编号法则，如C4F8的编号为RC318。

5.共沸混合制冷剂由两种或多种制冷剂按一定的比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的组分相同，且保持恒定的沸点，这样的混合物称为共沸混合制冷剂。共沸混合制冷剂可以由组分制冷剂的编号和质量百分比来表示。如R22 /R12（75/25）或R 22/12（75/25）是由75%（质量）的R22与25%（质量）的R12混合的共沸混合制冷剂。

对于已经成熟的商品化的共沸混合制冷剂，则给予新的编号，从500序号开始。目前已有R50O、R501、R502、… …R509。常用共沸混合制冷剂的组分及编号见附表。

6.非共沸混合制冷剂由两种或多种制冷剂按一定比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的组分不同（低沸点组分在气相中的成分总高于液相中的成分），且沸点并不恒定。非共沸混合制冷剂与共沸混合制冷剂一样，用组成的制冷剂编号和质量百分比来表示。例如R22/152 a/124 (53/13/34）是由R22、R152a、R124三种制冷剂按质量

百分比53％、13％、34％混合而成。对于已经商品化的非共沸混合制冷剂给予3位数的编号，首位是4。例如R22/152/124 (53/13/34 )制冷剂的编号为R401A，又如R407C为R3 2/125/134a (23/25/52)非共沸混合制冷剂。

7.无机化合物无机化合物的制冷剂有氨（NH3）、二氧化碳（CO2）、水（H2O）等，其中氨是常用的一种制冷剂。无机化合物的编号法则是700加化合物分子量（取整数）。如氨的编号为R717，二氧化碳的编号为R744。

制冷剂的种类很多，但目前在冷藏、空调、低温试验箱等的制冷系统中采用的制冷剂也就是Rll、R12、R22、R13、R134a、R123、R142、R502、R717等十几种。

2.1.2 对制冷剂的要求

制冷剂的性质将直接影响制冷机的种类、构造、尺寸和运转特性，同时也影响到制冷循环的形式，设备结构及经济技术性能。因此，合理地选择制冷剂是一个很重要的问题。通常对制冷剂的性能要求从热力学、物理化学、安全性和经济性方面加以考虑。

1.热力学方面的要求：

1)沸点要求低是一个必要的条件，这样可以获得较低的蒸发温度。

2)临界温度要高、凝固温度要低，以保证制冷机在较广的温度范围内安全工作。临界温度高的制冷剂在常温条件下能够液化，即可用普通冷却介质使制冷剂冷凝，同时能使制冷剂在远离临界点下节流而减少损失，提高循环的性能。凝固点低，可使制冷系统安全地制取较低的蒸发温度，使制冷剂在工作温度范围内不发生凝固现象。

3)要求制冷剂具有适宜的工作压力，要求蒸发压力接近或略高于大气压力，冷凝压力不能过高。尽可能使冷凝压力与蒸发压力的压力比(P k/P o)小。

4)要求制冷剂的汽化潜热大，在一定的饱和压力下，制冷剂的汽化潜热大，可得到较大的单位制冷量。

5)对于大型制冷系统，要求制冷剂的单位容积制冷量尽可能地大。在产冷量一定时，可减少制冷剂的循环量，从而缩小制冷机的尺寸和管道的直径。但对于小型制冷系统，要求单位容积制冷量小些，这样可不致于使制冷剂所通过的流道截面太窄而增加制冷剂的流动阻力、降低制冷机效率和增加制造加工的难度。

6)要求制冷剂的绝热指数小些，可使压缩过程功耗减少，压缩终了时的排气温度不过高，从而改善运行性能和简化机器结构。

7)对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂，因为分子量大其蒸汽密度也大，在同样的旋转速度时可产生较大的离心力，每一级所产生的压力比也就大。采用分子量大的制冷剂，当制冷系统的压力比P k/P o一定时，所需要的离心式制冷压缩机的级数少。

2.物理化学方面的要求：

1）要求制冷剂的粘度尽可能小，粘度小可以减少流动阻力损失。

2）热导率要求高，可提高换热设备的传热系数，减少换热设备的换热面积。

3）要求制冷剂纯度高。

4）制冷剂的热化学稳定性要求好，高温下不易分解。制冷剂与油、水相混合时对金属材料不应有明显的腐蚀作用。对制冷机的密封材料的膨润作用要求尽可能小。

5）在半封闭和全封闭式制冷机中，电机线圈与制冷剂、润滑油直接接触，因此要求制冷剂应具有良好的电绝缘性。

6）制冷剂溶解于油的不同性质表现出不同的特点。制冷剂在润滑油中的溶解性可分为完全溶解、微溶解和完全不溶解。一般可认为R717、R13、R14等是不溶于油的制冷剂；R 22、R114等是微溶于油的；R11、R12、R21、R113等是完全溶于油的。

3.安全性方面的要求：

1）要求制冷剂在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。

2）要求所选择的制冷剂无毒或低毒，相对安全性好。

制冷剂的毒性、燃烧性和爆炸性都是评价制冷剂安全程度的指标，各国都规定了最低安全程度标准，如英国标准4334—1969；美国国家标准ANSIBl5—1978等。

3）要求所选择的制冷剂应具有易检漏的特点，以确保运行安全。

4）要求万一泄漏的制冷剂与食品接触时，食品不会变色、变味，不会被污染及损伤组织。空调用制冷剂应对人体的健康无损害，无刺激性气味。

4.经济性方面的要求要求制冷剂的生产工艺简单，以降低制冷剂的生产成本。总之，要求制冷剂“价廉、易得”。

2.1.3 常用制冷剂的性质

在蒸汽压缩式制冷系统中，能够使用的制冷剂有卤代烃类（即氟利昂）、无机物类、饱和碳氢化合物类等，目前使用最广的制冷剂有氟利昂、氨和氟利昂的混合溶液等。现将它们的主要性质介绍如下。

1.水的特性（R718）水属于无机物类制冷剂，是所有制冷剂中来源最广，最为安全而便宜的工质。水的标准蒸发温度为100℃，冰点0℃。适用于制取0℃以上的温度。水无毒、无味、不燃、不爆，但水蒸气的比容大，蒸发压力低，使系统处于高真空状态（例如，饱和水蒸气在35℃时，比容为25m3/kg，压力为5650Pa；5℃时，比容为147m3/kg，压力为8

73Pa）。由于这两个特点，水不宜在压缩式制冷机中使用，只适合在空调用的吸收式和蒸汽喷射式制冷机中作制冷剂。

2.氨的特性（R717）氨的标准蒸发温度为-3

3.4℃，凝固温度为-77.7℃，氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用，故目前仍被广泛采用。氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺激性臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时，遇火会引起爆炸，因此氨制冷系统中应设有空气分离器，及时排除系统内的空气及其它不凝性气体。

氨与水可以以任意比例互溶，形成氨水溶液，在低温时水也不会从溶液中析出而造成冰堵的危险，所以氨系统中不必设置干燥器。但水分的存在会加剧对金属的腐蚀，所以氨中的含水量仍限制在≤0.2％的范围内。

氨在润滑油中的溶解度很小，油进人系统后，会在换热器的传热表面上形成油膜，影响传热效果，因此在氨制冷系统中往往设有油分离器。氨液的密度比润滑油小，运行中油会逐渐积存在贮液器、蒸发器等容器的底部，可以较方便地从容器底部定期放出。

氨对钢铁不起腐蚀作用，但对锌、铜及其铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用，因此在氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料，只有连杆衬套、密封环等零件允许使用高锡磷青铜。目前氨用于蒸发温度在-65℃以上的大、中型单、双级制冷机中。

3.氟利昂的特性氟利昂是应用较广的一类制冷剂，目前主要用于中、小型活塞式、螺杆式制冷压缩机、空调用离心式制冷压缩机、低温制冷装置及其有特殊要求的制冷装置中。大部分氟利昂无毒或低毒，无刺激性气味，在制冷循环工作温度范围内不燃烧、不爆炸，热稳定性好，凝固点低，对金属的润滑性好等显著的优点。

1）R12对大气臭氧层有严重破坏作用，并产生温室效应，危及人类赖以生存的环境，因此它已受到限用与禁用。但它目前仍是国内应用较广的中温制冷剂之一，2010年1月1日起将在我国完全停止生产和消费。

R12的标准蒸发温度为-29.8℃，凝固点为-155℃，可用来制取-70℃以上的低温。R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸，但当温度达到400℃以上、遇明火时，会分解

出具有剧毒性的光气。R12等熵指数小，所以压缩机的排气温度较低。单位容积制冷量小、相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小。

水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰堵，因此R12系统内必须严格限制含水量，并规定R12产品的含水量不得超过0.0025%，且系统中的设备和管道在充灌R12前，必须经过干燥处理，在充液管路中及节流阀前的管路中加设干燥器。

R12能与矿物性润滑油无限溶解，在传热管表面不易形成油膜，但在蒸发器中，随R1 2的不断蒸发，润滑油在其中逐渐积存，使蒸发温度升高，传热系数下降。由于润滑油的密度比R12小，油漂浮在R12液面上，无法直接从容器底部放出，因此，蒸发器多采用干式蛇管式，从上部供液，下部回气，使润滑油与R12蒸气一同返回压缩机。在压缩机曲轴箱内，油中会溶解R12，降低了油的粘度，因此应采用粘度较高的润滑油。另外，当压缩机停机时，曲轴箱内压力升高，油中R12的溶解量增多，当压缩机起动时，曲轴箱内压力突然降低，油中的R12便大量蒸发，将油滴带入系统，并形成泡沫，造成曲轴箱内油位下降，影响油泵的正常工作，所以往往在曲轴箱底部设有电加热器，起动前先对润滑油加热，使R 12蒸发，以免起动时造成失油现象。

R12对一般金属没有腐蚀作用，但能腐蚀镁及含镁量超过2％的铝镁合金。含水后会产生镀铜现象。R12对天然橡胶及塑料等有机物有膨润作用，故密封材料应使用耐氟利昂腐蚀的丁腈橡胶或氯醇橡胶，封闭式压缩机中电动机绕组导线要涂覆耐氟绝缘漆，电动机采用B 级或E级绝缘。R12极易渗透，故对铸件质量及系统的密封性要求较高。

R12由于压力适中、压缩终温低、热力性能优良、化学性能稳定、无毒、不燃、不爆等优点，它广泛用于冷藏、空调和低温设备，从家用冰箱到大型离心式制冷机中都有采用。

2）R22对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应。它是第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国将在2040年1月1日起禁止生产和使用。

R22也是最为广泛使用的中温制冷剂，标准蒸发温度为-40.8℃，凝固点为-160℃，单位容积制冷量稍低于氨，但比R12大得多。压缩终温介于氨和R12之间，能制取-8℃以上的低温。

R22无色、气味很弱、不燃烧、不爆炸、毒性比R12稍大，但仍属安全性制冷剂。它的传热性能与R12相近，溶水性比R12稍大，但仍属于不溶于水的物质。含水量仍限制在0.0025％之内，防止含水量过多和冰堵所采取的措施，与R12系统相同。

R22化学性质不如R12稳定。它的分子极性比R12大，故对有机物的膨润作用更强。密封材料可采用氯乙醇橡胶，封闭式压缩机中的电动机绕组线圈可采用QF改性缩醛漆包线（F级或E级）或QZY聚脂亚胺漆包线。

R22能部分地与润滑油互溶，故在低温（蒸发器中）会出现分层现象，采用的回油措施与R12相同。R22对金属的作用、泄漏性与R12相同。

R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式、压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，故可作为R12的近期、过渡性替代制冷剂。

3）R13属低温制冷剂，标准蒸发温度-81.5℃，凝固点为-180℃，毒性比R12更小，不燃烧、不爆炸。R13低温时蒸气比体积小，常温下饱和压力高，临界温度低（28.78℃），故常温下难以液化，它只应用于复叠式制冷系统的低温级。

R13微溶于水，系统中也应设干燥器。它不溶于油，对金属和有机物的作用、泄漏性与R12相同，可用来制取-70～-100℃的低温。R13对大气臭氧层也有破坏作用，但因其用量很少，直到1990年伦敦会议上才被列入增加的受控物质，要求发展中国家在2010年1月1日起停止生产和消费。

4）Rll属高温制冷剂，标准蒸发温度23.7℃，凝固点为-111℃，常温常压下呈液态。它的分子量较大，单位容积制冷量小，所以适用于离心式压缩机制冷系统。

Rll毒性比R12大，与明火接触时更易分解出剧毒光气。Rll的溶水性、溶油性、对金属及有机物的作用均与R12相似。Rll由于标准蒸发温度较高，故广泛用于空调系统或热泵装置中，制取10～-5℃的低温。它对大气臭氧层有严重破坏作用，属限用与禁用之列。

5）R142b属标准蒸发温度较高（-9.25℃）的中温制冷剂，凝固点为-130.8℃，它的最大特点是在很高的冷凝温度下（例如80℃），其冷凝压力并不高（1.35MPa)，因此它适合于在热泵装置和高环境温度下的空调装置中使用。

R142b的毒性与R22差不多。当它与空气混合的体积分数在10.6％～15.1％范围内，会发生爆炸。它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，也将在2040年被禁用。

6）R134a的标准蒸发温度为-26.5℃，凝固点为-101℃，属中温制冷剂。它的特性与R 12相近，无色、无味、无毒、不燃烧、不爆炸。汽化潜热比R12大，与矿物性润滑油不相溶，必须采用聚脂类合成油（如聚烯烃乙二醇）。与丁腈橡胶不相容，须改用聚丁腈橡胶作密封元件。吸水性较强，且易与水反应生成酸，腐蚀制冷机管路及压缩机，故对系统的干燥度提出了更高的要求，系统中的干燥剂应换成XH-7或XH-9型分子筛，压缩机线圈及绝缘材料须加强绝缘等级。击穿电压、介电常数比R12低。热导率比R12约高30％左右。对金属、非金属材料的腐蚀性及渗漏性与R12相同。R134a对大气臭氧层无破坏作用，但仍有

一定的温室效应（GWP值约为0.27），目前是R12的替代工质之一。

7）R600a的标准蒸发温度为-11.7℃，凝固点为-160℃，属中温制冷剂。它对大气臭氧层无破坏作用，无温室效应。无毒，但可燃、可爆，在空气中爆炸的体积分数为1.8％～8.4％，故在有R6O0a存在的制冷管路，不允许采用气焊或电焊。它能与矿物油互溶。汽化潜热大，故系统充灌量少。热导率高，压缩比小，对提高压缩机的输气系数及压缩机效率有重要作用。等熵指数小，排温低。单位容积制冷量仅为R12的50％左右。工作压力低，低温下蒸发压力低于大气压力，因而增加了吸入空气的可能性。价格便宜。由于具有极好的环境特性，对大气完全没有污染，故目前广泛被采用，作为R12的替代工质之一。

8）R123的标准蒸发温度为27.9℃，凝固温度为-107℃，属高温制冷剂。相对分子质量大( 152.9)，适用于离心式制冷压缩机。R123比R11具有更大的侵蚀性，故橡胶材料（如密封垫片）必须更换成与R123相容的材料。与矿物油能互溶。具有一定毒性，其允许暴露值为30×10-6。传热系数较小。

由于它具有优良的大气环境特性（ODP=0.02，GWP=0.02)，是目前替代R11的理想制冷剂之一。

9）R152a的标准蒸发温度为-25.0℃，凝固温度为-117.0℃，属中温制冷剂。单位容积制冷量比R12小，有中等程度的可燃性，在空气中的可燃极限的体积分数为4.7℅～16.8℅。但由于它具有优良的大气环境特性，也被用来作为R12的替代工质。

4.碳氢化合物的特性 丙烷（R290）是较多采用的碳氢化合物。它的标准蒸发温度为-42.2℃，凝固温度为-187.1℃，属中温制冷剂。它广泛存在于石油、天然气中，成本低、易于获得。它与目前广泛使用的矿物油、金属材料相容。对干燥剂、密封材料无特殊要求。汽化潜热大，热导率高，故可减少系统充灌量。流动阻力小，压缩机排气温度低。但它易燃易爆，空气中可燃极限为体积分数2℅～10℅，故对电子元件和电气部件均应采用防爆措施。如果在R290中混人少量阻燃剂（例如R22），则可有效地提高空气中的可燃极限。R290化学性质很不活泼，难溶于水。大气环境特性优良（ODP=O ，GWP=0.03），是目前被研究的替代工质之一。

除丙烷外，通常用作制冷剂的碳氢化合物还有乙烷（R170）、丙烯（R1270）、乙烯( R1150)

。这些制冷剂的优点是易于获得、价格低廉、凝固点低、对金属不腐蚀、对大气臭氧层无破坏作用。但它们的最大缺点是易燃、易爆，因此使用这类制冷剂时，系统内应保持正压，以防空气漏入系统而引起爆炸。它们均能与润滑油溶解，使润滑油粘度降低，因此需选用粘度较大的润滑油。

丙烯、乙烯是不饱和碳氢化合物，化学性质活泼，在水中溶解度极小，易溶于酒精和其它有机溶剂。

乙烷、乙烯属低温制冷剂，临界温度都很低，常温下无法使它们液化，故限用于复叠式制冷系统的低温部分。

表2-1列出了一些制冷剂的热力性质。

表2-1 制冷剂的热力性质

R114170.91 3.5

-25.0113.5

2.1.4 CFC S、HCFC S的限制与替代

2.1.4.1问题的提出

CFC又称氯氟烃，是氟利昂制冷剂家族中的一员。由于CFC物质对大气臭氧层有严重破坏作用，提出了对它的限用与禁用，但决不意味着整个氟利昂家族成员都对大气臭氧层有

破坏作用，对CFC物质的限用与禁用误认为是对氟利昂的限用与禁用是不恰当的。CFCs由于具有优良的物理、化学和热力特性，一直被广泛用作制冷剂，如CFC12、CFC11等。

早在1974年，美国加利福尼亚大学的莫莱耐博士和罗兰特教授就指出，氟氯碳化合物扩散至同温层时，被太阳的紫外线照射而分解，放出氯原子，与同温层中臭氧进行连锁反应，使臭氧层遭到破坏，危及人类健康及生态平衡。

研究表明，当CFCs受强烈紫外线照射后，将产生下列反应（以CFC12为例）:

CF2Cl2CF2Cl＋Cl；Cl＋O3ClO＋O2；ClO＋O Cl＋O2

循环反应产生的氯原子不断地与臭氧分子作用，使一个氯氟烃分子，可以破坏成千上万个臭氧分子，使臭氧层出现“空洞”，这一现象已被英国南极考察队和卫星观测所证实。据U NEP（联合国环境规划署）提供的资料，臭氧每减少1％,紫外线辐射量约增加2％。臭氧层的破坏将导致：①危及人类健康，可使皮肤癌、白内障的发病率增加，破坏人体免疫系统；

②危及植物及海洋生物，使农作物减产，不利于海洋生物的生长与繁殖；③产生附加温室效应，从而加剧全球气候转暖过程；④加速聚合物（如塑料等）的老化。因此保护臭氧层已成为当前一项全球性的紧迫任务。

2.1.4.2 CFC S、HCFC S的限用与禁用

自从发现CFC S，进入同温层会破坏臭氧层以来，国际上多次召开会议，明确保护臭氧层的宗旨和原则。1987年9月，有23个国家外长签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，规定了消耗臭氧层的化学物质生产量和消耗量的限制进程。受控制的化学物质见下表2-2。

表2-2受控制的消耗臭氧层物质

第一类（氯氟烷烃）C2F3Cl3

随着保护臭氧层的日益紧迫，国际上又先后通过《伦敦修正书》、《哥本哈根修正案》、《维也纳修正书》等，对蒙特利尔议定书所列控制物质的种类、消费量基准和禁用时间等做了进一步的调整和限制。控制物质除表2-2所列之外，又增添了CFC13等12种，进一步明确HCFC22、HCFC123、HCFC142等34种HCFC物质为过渡性物质。

对于CFC S类物质，发达国家已从1996年1月1日起禁止生产和使用。中国对表2-2中的第一类物质的控制目标是1999年7月1日起，CFC S的年生产和消费量冻结在1995年到1997年三年的平均水平上；2005年1月1日起控制在冻结水平的50％；2007年1月1日起，在冻结水平上，将CFC S的消费削减85％、生产削减75％；2010年1月1日起完全停止生产和消费。对CFC13我国自2003年7月1日起，生产和消费量从1998年到2000年的平均水平上削减20％；2007年1月1日起削减85％；自2010年1月1日起完全停止生产和消费。

对于CFC S类物质，表2-3列出了发达国家的禁用时间表。对于发展中国家，则规定2 016年1月1日起冻结在2015年的消费水平上，并于2040年1月1日起禁止生产和使用。由于发达国家已禁用CFC S类物质，我国现在已成为世界上消耗臭氧层物质生产量和消费量最大的国家，占全球总消费量的一半以上。表2-4列出中国制冷空调和化工行业最终淘汰消耗臭氧层物质的时间表。

物质对臭氧层破坏作用的大小，是以其大气臭氧层损耗的潜能值（缩写为ODP值）的大小来衡量的，并以CFC11为基准，规定CFC11的ODP值为1。温室效应的定量评价，是以全球温室效应潜能值（缩写为GWP值）来表示的。其大小是相对于CO2的温室效应而言

的，规定CO 2的GWP 值为1( GWP 值也可以CFC11为准，得出另一套数据)。某些物质的ODP 值及GWP 值见表2-5。

目前，ODP≤0.05, GWP≤750的制冷剂被认为是尚可以接受的。

表2-3 HCFC 禁用时间表（发达国家）

2000.1.1禁用表2-4中国制冷空调和化工行业最终淘汰消耗臭氧层物质时间表

表2-5某些物质的ODP值及GWP值

2.1.4.3替代制冷剂的研究动向

CFC S的禁用使全球制冷、空调行业面临一场新的挑战，各国相继开展寻找替代物的研究。理想替代制冷剂除应有较低的ODP值和GWP值外，还应具有良好的使用安全性（如无毒、不燃、不爆等）、经济性、优良的热物性（饱和压力适中、容积制冷量大、低能耗、合适的临界温度和标准蒸发温度、低粘度、高热导率等）、与润滑油的可溶性、与水的溶解性、高电绝缘强度、低凝固点、对金属与非金属材料无腐蚀、易检漏等等。

1.CFC12的替代CFC12目前被广泛应用于家用冰箱及汽车空调等领域。被研究的替代制冷剂中，有单一制冷剂，也有混合制冷剂。单一制冷剂主要有R134a、R152a、R600a、R290等。混合制冷剂主要有R22/R152a、R22/R152a /R124、R290/R600a等。最受到关注的是R134a和R600a。在美国与日本，替代物几乎全部为R134a。在欧洲如德国、意大利等，R600a则有更大的市场。中国的家用制冷工业中，R134a及R600a均被推荐为R12的替代制冷剂。在汽车空调上，全世界的生产厂商均一致选用R134a作为替代制冷剂。

R12、R134a、R600a的部分物性参数及性能对比列于表2-6。

表2-6R12、R134a、R600a主要物性及性能对比

120.92

-26.5

无

R134a的ODP=0，GWP=420，不可燃，无毒、无味，使用安全，其热物理性质与R1 2十分接近，目前已达商品化生产。试验研究表明：在家用冰箱中用R134a替代R12后，制冷量下降，能耗比增加，但其热工性能及安全性能仍能符合GB8059.1—3—1987《家用制冷器具》的要求，冷却速度及耗电量均达到轻工部A级指标。如果针对R134a的特性，对压缩机加以改进，能耗比可望下降，甚至可优于R12。

进一步研究表明，R12冰箱中用的润滑油、干燥剂、橡胶和电动机绝缘漆都不适用于R 134a，替换时必须改用酯类油或聚二醇（PAG）油。由于新润滑油具有极强的吸水性，且易与水反应生成酸，对系统产生腐蚀，故除在生产过程中严格控制系统内含水量外，还应更换吸水性更强的XH-7或XH-9型分子筛。压缩机电动机线圈及绝缘材料必须加强绝缘等级，严防腐蚀。R134a用于汽车空调时，由于压缩机的性能系数（COP值）较低，应强化冷凝器和蒸发器的传热，达到提高COP值的目的。

R600a的ODP=0, GWP=15，环保性能好，易于获得，成本低，运行压力低，噪声小，能耗可下降5％～10％，对制冷系统材料无特殊要求，润滑油可与R12通用。但R600a易燃、易爆，用于冰箱时，电器件应采用防爆型，避免产生火花。除霜系统（用于无霜冰箱时）可采用电阻式接触加热方式，使其表面温度远低于R600a的燃烧温度（494℃）。压缩机必须采用适合于R600a的专用压缩机。R6O0a的单位容积制冷量比R12低，要求压缩机的排气量至少增加1倍。试验结果表明：与R12相比，耗电量降低约12％，噪声降低约2dB(A）。

用R152a替代R12后，能耗降低3％～7％，单位容积制冷量下降，排温高，具有中等程度的可燃性，故其推广使用受到一定限制。

R22/R152a属近共沸混合制冷剂，替代后原有制冷系统不必做重大变动，泄漏对成分影响较小，在配比为50/50的质量分数下，ODP=0.05，GWP =105，均在可接受的范围之内。在选择合适配比后，具有较优良的热工性能，冷却速度快，耗电量略有下降。但它仍具有排气温度高、单位容积制冷量小，溶油性差、可燃等一系列缺陷，有待进一步探索和改进。

对于食品的冷冻与冷藏设备，制冷量为1～12KW的小型制冷设备，选择R22替代R1 2；制冷量在12～72KW的制冷机，可选择R22或R717（氨）来替代。对于单元式空调器

中制冷量在22～140KW 的空调器，选择R22替代R12。对于运输用冷藏设备，则选择

R22或R134a 替代R12。

2.HCFC22的替代 HCFC22具有优良的热力性质，对金属、矿物油等具有相容性，因此目前几乎所有的空调机组中都使用R22作为制冷剂。但R22对大气臭氧层仍有一定的破坏作用，它已被列人过渡性物质之列，寻找R22的替代物也就成为当今世界的热门课题。

到目前为止，已被研究的替代物主要有R134a 、R290、R410A 、R407C 、R32/R134a 等。遗憾的是这些替代物的冷量和效率均比R22低，必须对系统及设备加以改进，才有可能达到与R22同样的效果。

R4lOA 是近共沸混合制冷剂，是由质量分数为50％的R32和50％的R125组成。ODP =0，同温度下它的压力值比R22约高60％，因而制冷系统中的各设备及连接管路应重新设计。单位容积制冷量较大，传热性能及流动特性较好，COP 值较R22略低。

R407C 是非共沸混合制冷剂，是由质量分数为23％的R32、25％的R125和52％的R 134a 组成。ODP=0，同温度下它的压力比R22大10％左右。由于是非共沸混合工质，在换热器中存在明显的温度梯度，加上传热性能较差，为达到与R22同样的冷量，冷凝器和蒸发器的面积将需有较大的增加。单位容积制冷量大，但较R41A 小，COP 值也略有下降。

随着CFC 、HCFC 禁用的提出，人们对替代制冷剂的研究方兴未艾，可以预见，新的替代制冷剂将会不断地被研究和提出。但在商业化之前，对成分的可燃性、材料的相容性、润滑油、干燥剂、成分的迁移、压缩机和换热器的设计、生产和维修等一系列问题，必须得到解决。在研究替代制冷剂的同时，在制冷方式的替代研究方面也较为活跃，如吸收式制冷、吸附式制冷、磁制冷、脉管制冷、涡流管制冷等，均在进一步研究之中。另外，对现有蒸气压缩式制冷系统，如何提高系统的密封性，强化传热、传质过程，以减少传热面积，进而减少系统中制冷剂的充灌量，提高操作和维修水平，防止和减少CFC S 、HCFC S 的泄漏，以及提高制冷剂的回收技术等，均可减少CFC S 、HCFC S ，向大气的排放量，使臭氧层的破坏得到缓解和控制。

水在制冷中是制冷剂还是载冷剂

水在制冷中是制冷剂还是载冷剂? 最近很多人会问水在制冷中是制冷剂还是载冷剂?什么是载冷剂呢？以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂的物质称为载冷剂。载冷剂通常为液体，在传送热量过程中一般不发生相变。但也有些载冷剂为气体，或者液固混合物，如二元冰等。常用的载冷剂有:水、盐水、乙二醇或丙二醇溶液、二氯甲烷和三氯乙烯，一般不包括一氟二氯甲烷，这个通常作为制冷剂，只有在直接制冷时，才使用制冷剂作为载冷剂。所以水是载冷剂。 但是，水虽然是载冷剂但它的载冷效果以及防腐蚀效果是非常不好的，水的冰点非常低，用它来传递冷量是不行的，一旦温度过低就会结冰冻结管路。在传递热量方面，又有很多优质的替代品来替代水，所以水在制冷行业的受欢迎度并不高。给大家讲完水在制冷中是制冷剂还是载冷剂这一问题，下面为大家推荐一些优秀的载冷剂厂家，以防大家受骗。 说起专业载冷剂生产厂家，有这样一家企业，冰河集团，公元1994年12月6日，公司成立。目前，以冰河资产管理（朝阳）有限公司为母公司的冰河集团，旗下拥有冰河冷媒有限公司、光达化工有限公司、永胜仓储有限公司、冰河传热介质检测有限公司、辽宁省工程技术中心...公司研发中心属于辽宁省工程技术中心，设有辽宁省液态传热介质实验室，冰河传热介质检测中心，拥有国内唯一、对超低温传热介质各项理化指标进行全面检测的能力。公司主导产品冰河冷媒应用于制冷行业，彻底解决了传统载冷剂腐蚀设备、效能低下、

污染环境的三大难题。产品达到世界先进水平，先后获得中国发明专利、2000年省科学技术奖、2005年国家重点新产品、2015年省优秀新产品一等奖，入围2016年中国创新创业大赛行业总决赛。目前，公司拥有大庆石化、东北制药、雪花啤酒、清华同方、陕西航天动力和中科院化学物理所等2000多家长期合作伙伴。今天，公司上下正在以“员工幸福、企业长青、国家富强”为愿景，以“百年老店”为目标，百折不挠，齐心协力，向着那个美好的明天迈进！

第2讲：制冷剂、载冷剂、冷冻机油及压焓图

第2讲：制冷剂、载冷剂、冷冻机油 §2-1 制冷剂 制冷剂又称制冷工质，用英文单词（Refrigcrant）的首位字母“R”作为代号。它是一种在制冷循环过程中利用液体气化吸收热量，又在外功的作用下，把气体液化放出的热量传给周围介质的物质。它易于气化，又易于液化。在制冷装置中，没有制冷剂就无法实现制冷。 高压制冷剂。按可燃性和毒性分类，分为不可燃、可燃、易燃、低毒、高毒等组别。

●制冷剂的选用原则 制冷剂应具备一些基本要求，可以从热力学、物理化学、安全和经济等方面来考虑。 （1）热力学的要求 ①在大气压下，制冷工质的蒸发温度（沸点）t0要低。这样不仅可以获取比较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度t0下，使其蒸发压力P0高于大气压力，以避免空气进入制冷系统影响换热设备的换热效果和设备的使用寿命。同时，在一定的蒸发温度下，蒸发压力高于大气压力，系统一旦发生泄漏时容易发现。 ②要求制冷剂在常温条件下，要有比较低的冷凝压力P k，以免对处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排出管道等设备的强度要求过高。 通常按正常蒸发温度t0和常温下的冷凝压力P k将制冷工质分为以下三种： a.高温制冷工质（或称低压制冷工质）：t0>0℃,P k<2～3kg/cm2。如R11、R113、R114等，这些制冷剂适用高温环境下空调系统用的离心式压缩机。 b.中温制冷工质（或称中压制冷工质）：0℃>t0>-70℃，P k<15～20 kg/cm2。如氨（R717）、氟利昂12（R12）、氟利昂22（R22）、氟利昂500（R500）、氟利昂502（R502）等，这类制冷剂使用范围比较广，适用于活塞式制冷压缩机制电冰箱、食堂小冷库、空调用制冷系统、大型冷藏库等制冷装置中。 c.低温制冷工质（或称高压制冷工质）：t0<-70℃，P k>20kg/cm2.如氟利昂13(R13)、氟利昂14(R14)、氟利昂23（R23）、氟利昂503（R503）等，这类制冷剂只适用于复叠式制冷装置中的低温部分或在-70℃以下的低温制冷设备。 ③对大中型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大，这样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量。所谓单位容积制冷量是指压缩机吸入一立方米的制冷剂蒸发所能产生的冷量。 ④制冷剂的临界温度要高些，凝固温度要低些。因为当制冷剂处在临界温度以上时，不会进行相变，所以临界温度高，便于在环境温度下冷凝成液体；凝固温度低，宜制取较低温度，扩大制冷剂的使用范围，减少节流损失，提高制冷系数。 （2）物理化学要求 ①制冷剂的粘度尽可能小，以减小管道流动阻力，提高换热设备的传热强度，有利于制冷剂的循环和降低压缩机的功率消耗，并可缩小系统管径，降低金属消耗量。 ②制冷剂导热系数应当高，以提高换热设备的效率，减少传热面积。 ③与油的互溶性。 ④应具有一定的吸水性，这样就不致予在制冷系统中形成“冰塞”，影响正常运行。（注意：系统中的水分还有可能与氟利昂制冷剂发起化学反应，生成混合沉积物而堵塞。规定：氟利昂中的含水量不得超过0.0025%。） ⑤应具有化学稳定性，不燃烧，不爆炸，使用中不分解，变质。 （3）安全性要求。要求制冷剂对人的健康无损害，无毒性，无刺激性臭味。

水在制冷中是制冷剂还是载冷剂

水在制冷中是制冷剂还是载冷剂 水在制冷中是载冷剂，载冷剂通常为液态，在传递热量过程中一般不发生相变，常用的载冷剂代用品有水、盐水、酒精、乙二醇与丙二醇、二氯甲烷等。 水：适用于制冷温度在0℃以上的场合，如空气调节设备等。其优点是比热大，导热性能好，缺点是易腐蚀设备。 盐水：即氯化钙或氯化钠水溶液，可用于盐水制冰机和间接冷却的冷藏装置，或冷却袋装食品。氯化钙和氯化钠盐水的优点是价格低廉，来源广泛，但它们对金属有腐蚀。 酒精：作为载冷剂其优点是使用温度低，粘度小，但酒精易燃易爆，同时会锈蚀设备。 乙二醇和丙二醇：性能稳定，与水任意比例互溶，其溶液的凝固温度随浓度而改变，通常用它们的水溶液作为载冷剂，适用的温度范围为-35℃以上。作为载冷剂此两种二元醇低温粘度大，锈蚀金属。 二氯甲烷：通常液体二氯甲烷常用来做低温载冷剂，其凝固温度为-97℃，其优点是粘度小，流动性能和，缺点是沸点低，易挥发，易冰堵。 专业载冷剂冰河冷媒：替代载冷剂代用品盐水、乙二醇、二氯甲烷等，彻底解决了传统载冷剂腐蚀设备、效能低下、污染环境的三大难题。产品达到世界先进水平。 冰河冷媒2001年获得辽宁省科学技术奖；2002年被国家质检总

局评为用户放心品牌；2005年，LM冰河冷媒被科技部、商务部、国家质检总局、国家环保总局联合确认为国家重点新产品； 2006年获得辽宁省企业技术常新成果展览会最佳创新产品奖；2014年LM冰河冷媒获辽宁省优秀新产品一等奖，入围2016年中国创新创业大赛行业总决赛，2017年获朝阳市名牌产品称号，2018年获辽宁省名牌产品称号，冰河商标为辽宁省著名商标。 目前，该公司拥有医药、化工、食品、冷冻冷藏等领域2000多家长期合作伙伴。

制冷剂与载冷剂流向

制冷剂与载冷剂流向 载冷剂是在间接冷却的制冷装置中，将被冷却系统的热量传递给正在蒸发的制冷剂的物质。也称为二次制冷剂。载冷剂与制冷剂统称为冷媒，都属于传输冷量的介质。 载冷剂通常为液体，在传递热量过程中一般不发生相变。制冷剂通过相变制冷，将冷量传递给载冷剂，然后再通过泵在常压下将载冷剂的冷量传递给冷库间实现制冷。 载冷剂代用品主要有氯化钙盐水、氯化钠盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、二氯甲烷等。专业载冷剂如冰河冷媒等。 制冷剂，又称、致冷剂、雪种，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。这些物质通常以可逆的相变（如气-液相变）来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时，将蒸汽的热能释放出来，转化为机械能以产生原动力；而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。 传统工业及生活中较常见的工作介质是部分卤代烃（尤其是氯氟烃），但由于它们会造成臭氧层空洞而逐渐被淘汰。其他应用较广的工作介质有氨气、二氧化硫和非卤代烃（例如甲烷）。 常见的制冷剂： NH 制冷剂 3 凝固温度 1859年氨作为制冷剂的理论确立，1875年开始用于工业制冷。NH 3 -77.7℃，标准沸点-33.3℃，临界温度132.4℃，临界压力11.52Mpa。常温下冷凝压力一般在 1.1Mpa～1.3Mpa，夏季最高不超过 1.5Mpa，单位容积制冷量约2177KJ/m3。ODP=0，GWP=0。 优点：NH 制冷剂对环境友好性，破坏臭氧层潜能值（ODP）为0、全球气候变暖 3 潜能值(GWP)为0。具有优良的热力学性质，其单位容积制冷量较传统的氟利昂制冷剂大。比重和粘度小。价格便宜、易获得；氨机造价低，由于单个氨机制冷量可达到250 kW甚至更大，而氟机（低温工况）最大为100kW，若要用于大冷量工况，就必须多机并联，因此，在大功率（100kW以上）的情况下，氨机明显较氟并联机组价格低；氨系统若发生泄漏易被发现。

制冷系统中制冷剂指的是载冷剂吗

制冷系统中制冷剂指的是载冷剂吗？ 在制冷行业，有这么两大类物质制冷剂和载冷剂，有一些对于这领域不是很了解的人很容易就会弄混，把其工作同一种物质去看待，那么制冷系统中制冷剂指的是载冷剂吗？其实这是不对的，制冷剂和载冷剂是有明显的区别的，接下来我为大家详细的介绍一下，到底如何区分制冷剂和载冷剂。 制冷剂，又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种，是一种在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷机中完成热力循环的工质。它在低温下吸取被冷却物体的热量，然后在较高温度下转移给冷却水或空气。在蒸气压缩式制冷机中，使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂，如氟利昂（饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物），共沸混合工质（由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳氢化合物（丙烷、乙烯等）、氨等；在气体压缩式制冷机中，使用气体制冷剂，如空气、氢气、氦气等，这些气体在制冷循环中始终为气态；在吸收式制冷机中，使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质，如氨和水、溴化锂（分子式：LiBr。白色立方晶系结晶或粒状粉末，极易溶于水）和水等；蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。但是作为载冷剂其本身的作用以及参数都和制冷剂有着明显的差别，通过上述的描述我们初步对于制冷剂有了些了解，针对于载冷剂，其实通俗来讲载冷剂不能够制造冷量，它的作用只在于作为一个载体，将冷量进行传递。说白了，载冷剂就是用来制造冷量的，而载冷剂是用来传递冷量的，所以制冷系统中制冷剂指的是载冷剂这一说法是不正确的。所以大家不要混淆。 冰河冷媒科技（北京）有限公司主导产品冰河冷媒应用于制冷行业，彻底解决了传统载冷剂腐蚀设备、效能低下、污染环境的三大难题。

制冷剂与载冷剂

制冷剂与载冷剂 制冷剂是制冷机中的工作介质，故又称制冷工质。制冷剂在制冷机中循环流动，在蒸发器内吸取被冷却物体或空间的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围介质而被冷凝成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而实现制冷的目的。 载冷剂又称冷媒，是在间接供冷系统中用以传递制冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量，再返回蒸发器重新被冷却，如此循环不止，以达到传递制冷量的目的。 本章主要介绍制冷剂必备的特性以及常用制冷剂和载冷剂的主要性质。 2.1 制冷剂 蒸气压缩式制冷系统中的制冷剂是一种在系统中循环工作的，汽化和凝结交替变化进行传递热量的工作流体。系统中的制冷剂在低压低温下汽化吸热（实现制冷），而在高压高温下凝结放热（蒸汽还原为液体）。有适宜的压力和温度，并满足一定条件的可作为制冷剂的物质大约有几十种，常用的不过十几种。在空调、冷藏中广泛使用的制冷剂不过几种。 2.1.1制冷剂的种类与编号 2.1.1.1制冷剂的种类与分类 可作为制冷剂的物质较多，其种类如下： 1）无机化合物，如水、氨、二氧化碳等。 2）饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物，俗称氟利昂，主要是甲烷和乙烷的衍生物，如R12、R22、R134a等。 3）饱和碳氢化合物，如丙烷、异丁烷等。 4）不饱和碳氢化合物，如乙烯、丙烯等。

5）共沸混合制冷剂，如R502等。 6）非共沸混合制冷剂，如R407C等。 通常按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类，即高温、中温和低温制冷剂。所谓标准蒸发温度，是指在标准大气压力下的蒸发温度，也就是通常所说的沸点。 1）高温（低压）制冷剂：标准蒸发温度t s＞0℃，冷凝压力Pc≤0.2～0.3MPa。常用的高温制冷剂有R123等。 2）中温（中压）制冷剂：0℃＞t s＞-60℃, 0.3MPa＜Pc＜2.0MPa。常用的中温制冷剂 有氨、R12、R22、R134a、丙烷等。 3）低温（高压）制冷剂：t s≤-60℃。常用的低温制冷剂有R13、乙烯、R744等。 2.1.1.2 制冷剂的编号表示方法 为了书写和称谓方便，国际上统一规定用字母“R”和它后面的一组数字及字母作为制冷剂的编号。具体的表示方法在GB7778—1987中已有明确规定。现简述如下。 1.卤代烃卤代烃是三种卤素（氟、氯、溴）之中的一种或多种原子取代烷烃（饱和碳氢化合物）中的氢原子所得的化合物，其中氢原子可以有，也可以没有。如二氟二氯甲烷（C Cl2F2）是氟和氯原子取代了甲烷（CH4）中所有的氢原子而得的化合物,卤代烃根据烷烃中H 原子被卤素取代的差异，可分为六类。 ①全氟代烃，或称氟烃（FC），烷烃中氢原子完全被氟原子所取代，如CF4。 ②氯氟烃（CFC），烷烃中氢原子被氯和氟原子所取代，如CF2Cl2。 ③氢氟烃（HFC），烷烃中氢原子部分被氟原子所取代，如C2H2F4。 ④氢氯氟烃（HCFC），烷烃中氢原子部分被氯和氟原子所取代，如CHF2Cl。 ⑤氢氯烃（HCC），烷烃中氢原子部分被氯原子所取代，CH3Cl。

常见的制冷剂和载冷剂之令狐文艳创作

常见的制冷剂和载冷剂 令狐文艳 常用的制冷剂有： 一、无机化合物：如①氨（R717）：氨有良好的热力性能，其标准蒸发温度—33.3℃氨具有强烈刺激作用，并且具有比较大的毒性，对人体有一定的危害，氨可以燃烧和爆炸，但是氨的单位容积制冷量较大，蒸发压力和冷凝压力适中，氨还对钢铁不腐蚀，但含水时会对铜及铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用，因此，一般使用中含水量＜0.2%，采用无逢钢管，氨还价廉易得；②水（R718）：水作为制冷剂最大的优点是无毒、无臭、不燃不爆、汽化潜热大而且极易获得，但水的蒸汽比容很大，因此它的单位容积制冷量很小，水作为制冷剂只能制取0℃以上的冷冻水； 二、甲烷和乙烷的卤素衍生物，这些物质无毒、难燃，绝热系数小，故排气温度低，分子量大，但其价格昂贵，泄漏不易被发现，比重大，工质循环量大，故流动阻力损失大，耗功增加，对天然橡胶有腐蚀作用。氟里昂遇到明火或高温会分解出有毒有害气体，因此在氟里昂车间禁止明火和高温。如①氟里昂12（R12）：R12是早期中小型空调和冰箱中使用较普遍的制冷剂，R12在大气压下的

沸点为—29.8℃，凝固点为—158℃。R12易溶于润滑油，为确保压缩机的润滑油应使用粘度较高的冷冻机油。R12中水的溶解度很小，且无色、无臭、对人体危害极小，其分子中不含氢原子，因而也不燃不爆，但其在大气中的寿命长，对臭氧层有破坏作用。属于中温制冷剂。②氟里昂22（R22）：R22的热力学性能与氨很相近，其沸点是—40.8℃，凝固点是—160℃，但是R22不燃不爆，在大气中的寿命约20年。R22对绝缘材料的腐蚀性较R12为大，毒性也比R12稍大。R22的化学性能不如R12稳定，分子极性也比R12大，故对有机物的膨润作用强。③氟里昂11（R11） R11在大气压力下蒸发温度为23.7℃，凝固点—111℃。由于分子量大，冷凝压力很低，所以主要用于空调用离心式制冷压缩机中。因为它含有三个氯原子，毒性较R12大。R11的其它理化性质与R22相近。R11是全卤化甲烷衍生物，在大气中寿命约47~80年。属于高温制冷剂。 ④氟里昂114（R114）：R114在大气压力下蒸发温度为 3.55℃。冷凝压力很低，冷凝温度达60℃时其饱和压力只有0.596MPa。所以适用于高温环境中，如冶金厂的吊车用空调机组。它的毒性及水在其中的溶解度与R12相近，与润滑油的溶解度和R22相似。R114是全卤化乙烷衍生物，在大气中的寿命长达210~320年。⑥氟里昂134a （R134a） C2H2F4（四氯乙烷）：R134a的分子量102.3，在大气压力下的沸点是—26.25℃，凝固点—101℃，临界

常见得制冷剂与载冷剂

常见得制冷剂与载冷剂 常用得制冷剂有: 一、无机化合物:如①氨(R717):氨有良好得热力性能,其标准蒸发 温度—33、3℃氨具有强烈刺激作用,并且具有比较大得毒性,对人体 有一定得危害,氨可以燃烧与爆炸,但就是氨得单位容积制冷量较大, 蒸发压力与冷凝压力适中,氨还对钢铁不腐蚀,但含水时会对铜及铜合 金(磷青铜除外)有腐蚀作用,因此,一般使用中含水量＜0、2%,采用无 逢钢管,氨还价廉易得;②水(R718):水作为制冷剂最大得优点就是无毒、无臭、不燃不爆、汽化潜热大而且极易获得,但水得蒸汽比容很大,因 此它得单位容积制冷量很小,水作为制冷剂只能制取0℃以上得冷冻水; 二、甲烷与乙烷得卤素衍生物,这些物质无毒、难燃,绝热系数小,故排气温度低,分子量大,但其价格昂贵,泄漏不易被发现,比重大,工质循 环量大,故流动阻力损失大,耗功增加,对天然橡胶有腐蚀作用。氟里 昂遇到明火或高温会分解出有毒有害气体,因此在氟里昂车间禁止明 火与高温。如①氟里昂12(R12):R12 就是早期中小型空调与冰箱中 使用较普遍得制冷剂,R12 在大气压下得沸点为—29、8℃,凝固点为—158℃。R12 易溶于润滑油,为确保压缩机得润滑油应使用粘度较 高得冷冻机油。R12 中水得溶解度很小,且无色、无臭、对人体危害 极小,其分子中不含氢原子,因而也不燃不爆,但其在大气中得寿命长, 对臭氧层有破坏作用。属于中温制冷剂。②氟里昂22(R22):R22 得

热力学性能与氨很相近,其沸点就是—40、8℃,凝固点就是—160℃, 但就是R22 不燃不爆,在大气中得寿命约20 年。R22 对绝缘材料得 腐蚀性较R12 为大,毒性也比R12 稍大。R22 得化学性能不如R12 稳定,分子极性也比R12 大,故对有机物得膨润作用强。③氟里昂 11(R11) R11 在大气压力下蒸发温度为23、7℃,凝固点—111℃。由于分子量大,冷凝压力很低,所以主要用于空调用离心式制冷压缩机中。因为它含有三个氯原子,毒性较R12 大。R11 得其它理化性质与R22 相近。R11 就是全卤化甲烷衍生物,在大气中寿命约47~80 年。属于高温制冷剂。④氟里昂114(R114):R114 在大气压力下蒸发温度为3、55℃。冷凝压力很低,冷凝温度达60℃时其饱与压力只有 0、596MPa。所以适用于高温环境中,如冶金厂得吊车用空调机组。 它得毒性及水在其中得溶解度与R12 相近,与润滑油得溶解度与R22 相似。R114 就是全卤化乙烷衍生物,在大气中得寿命长达210~320 年。⑥氟里昂134a(R134a) C2H2F4(四氯乙烷):R134a 得分子量102、3,在大气压力下得沸点就是—26、25℃,凝固点—101℃,临界温 度101、5℃,临界压力4、06MPa。R134a 得热力性质与R12 非常接近,对绝缘材料得腐蚀程度比R12 还稳定,毒性级别与R12 相同。但 R134a 难溶于油,因此采用R134a 得制冷系统还需配用新型得润滑油。目前R134a 已取代R12 作为汽车空调中得制冷剂。R134a 在大气中得寿命约8~11 年。⑦氟里昂123(R123) CHCl2CF3(三氟二氯乙烷): R123 得分子量152、93,大气下压力沸点为27、61℃,凝固点—107℃,临界温度183、79℃,临界压力3、676MPa。R123 得热力性质与R11

制冷与空调之制冷剂、载冷剂、冷却剂

◆制冷剂 又叫做制冷工质，简称工质。 压缩式制冷机常以氨和氟利昂为制冷剂。 制冷剂的作用是在制冷系统中担当汽化吸热和冷凝放 热的热力循环而达到制冷的目的。 制冷剂的分类 常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低，一 般分为三大类： ——低压高温制冷剂，如Ｒ11（CFCl3），T0＝23.7℃， Pk≤3.06Kg/cm2，适用于离心式制冷压缩机。 ——中压中温制冷剂，如Ｒ717、Ｒ12、Ｒ22等，T0：０℃～-60℃， Pk≤20Kg/cm2，适用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷 压缩机。 ——高压低温制冷剂，如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、 乙烷、乙烯等，Pk≥20Kg/cm2，T0 ≤－70℃，适用于复迭式制 冷装置的低温部分或－７０℃以下的低温装置中。 ◆载冷剂 在间接冷却的制冷系统中，被冷却物体的热量是通过中间介质传给 制冷剂，这种中间介质称之为载冷剂。 载冷剂的作用，是在蒸发器中将自身的热量传给液体制冷剂，使其 蒸发为气体制冷剂，自身由于失热而温度降低。低温载冷剂是空调 的冷源。 工作温度在5℃以上的载冷剂系统，采用水作载冷剂，称为冷水或 冷媒水。水最容易获得，且价格低廉。水的热物理性质也很适合于 作载冷剂。水的比热大、化学稳定性好、不燃烧、不爆炸、无毒、 对金属的腐蚀较小。 载冷剂除水以外，常用的还有盐水、二氯甲烷、三氯乙烯、乙二醇 和丙酮等。 ◆冷却剂 冷却水是空调系统的冷却剂。 冷却剂的作用，是在冷凝器中对气体制冷剂进行冷却，使其液化为液体制冷剂，自身由于吸收了气体制冷剂的热量而温度升高。 中央空调以水冷却剂，称为冷却水。

制冷剂与载冷剂区别

制冷剂与载冷剂区别 有很多人会把制冷剂和载冷剂混淆，那么制冷剂和载冷剂区别在哪呢？今天为大家解答。制冷剂，又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种，是一种在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷机中完成热力循环的工质。它在低温下吸取被冷却物体的热量，然后在较高温度下转移给冷却水或空气。在蒸气压缩式制冷机中，使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂，如氟利昂（饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物），共沸混合工质（由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳氢化合物（丙烷、乙烯等）、氨等；在气体压缩式制冷机中，使用气体制冷剂，如空气、氢气、氦气等，这些气体在制冷循环中始终为气态；在吸收式制冷机中，使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质，如氨和水、溴化锂（分子式：LiBr。白色立方晶系结晶或粒状粉末，极易溶于水）和水等；蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。1960年以后，人们对非共沸混合工质的应用进行了大量的试验研究，并已将其用于天然气的液化和分离等方面。应用非共沸混合工质单级压缩可得到很低的蒸发温度，且可增加制冷量，减少功耗。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。 载冷剂，以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂的物质称为载冷剂。载冷剂通常为液体，在传送热量过程中一般不发生相变。但也有些载冷剂为气体，或者液固混合物，如二元冰等。常用的载冷剂有:水、盐水、乙二醇或丙二醇溶液、二氯甲烷和三氯乙烯，一般不包括一氟二氯甲烷，这个通常作为制冷剂，只有在直接制冷时，才使用制冷剂作为载冷剂。如果还不够一目了然的话，我通过举例的方式去阐述制冷剂与载冷剂区别。举个最简单的例子，制冷剂是煤，燃烧后产生热量。载冷剂则是暖气里流通的水，用来承载热量，把热量送进千家万户。所以这两者间的联系你明白了吗？ 冰河冷媒科技（北京）有限公司主导产品冰河冷媒应用于制冷行业，彻底解决了传统载冷剂腐蚀设备、效能低下、污染环境的三大难题。

制冷剂与载冷剂的区别

制冷剂与载冷剂的区别 制冷剂是制冷机中的工作介质，故又称制冷工质。制冷剂在制冷机中循环流动，在蒸发器内吸取被冷却物或空间的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围介质而被冷凝成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而实现制冷的目的。载冷剂又称冷媒，是在间接供冷系统中用以传递冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量，再返回蒸发器重新被冷却，如此循环不止，以达到传递冷量的目的。 在盐水制冰、冰蓄冷系统、集中空调等需要采用间接冷却方法的运作过程中，需使用载冷剂来传送冷量。载冷剂在制冷系统的蒸发器中被冷却后，用来冷却被冷却物质，然后再返回蒸发器，将热量传递给制冷剂。载冷剂起到了运载冷量的作用，这样既可减少制冷剂的充灌量，减少泄露的可能性，又易于解决冷量的控制和分配问题。 载冷剂是在间接冷却的制冷装置中完成把被冷却系统物体或空间的热量传递给制冷剂的冷却介质。这种中间冷却介质也称为第二制冷剂。载冷剂的循环是在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系统的热量，然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，而载冷剂重新被冷却；使用载冷剂能使制冷剂集中在较小的循环系统中，而将冷量输送到较远的冷却设备中，可减少制冷剂的循环量，解决某些直接冷却的制冷装置难以解决的问题；又由于使用了载冷剂能使某些毒性较大或刺激性气味较强的制冷剂远离使用环境，增强制冷系统的安全。载冷剂是依靠显热来运载冷量的，这是与制冷剂依靠气化潜热来制冷的最大区别。 冰河冷媒科技（北京）有限公司目前主要研制和生产LM系列冰河冷媒产品，该产品广泛应用于化工，食品，制药和啤酒等多个领域，营销网络覆盖全国除港、澳、台外的所有省市，并出口东南亚，南亚，中亚，西亚以及俄罗斯等多个国家和地区。

不同种类载冷剂的优缺点

不同种类载冷剂的优缺点 以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂的物质称为载冷剂。载冷剂通常为液体，在传送热量过程中一般不发生相变。但也有些载冷剂为气体，或者液固混合物，如二元冰等。常用的载冷剂有:水、盐水、乙二醇或丙二醇溶液、二氯甲烷和三氯乙烯，一般不包括一氟二氯甲烷，这个通常作为制冷剂，只有在直接制冷时，才使用制冷剂作为载冷剂。直接制冷用大量的制冷剂，制冷剂一般对环境的友好程度低，如氟利昂，氨气等，因此间接制冷是节能环保的一种方式。 种类 1水:它性质稳定、安全可靠，无毒害和腐蚀作用，流动传热性较好，还是廉价易得物质。不足之处在于凝固点为0°C，相对而言比较高。由于较高凝固点的限制使之只适用于工作温度在0℃以上的高温载冷场合。即在0°C以上的人工冷却过程和空调装置中，水是最适宜的载冷剂。如空气调节设备等。工业用的循环冷却水，温度一般在10-30℃。 2盐水:即氯化钙或氯化钠的水溶液,可用于盐水制冰机和间接冷却的冷藏 装置，或冷却袋装食品。盐水的凝固温度随浓度而变，当溶液浓度为29.9%时,氯化钙盐水的最低凝固温度为-55℃;当溶液浓度为22.4%时,氯化钠盐水的最低凝固温度为-21.2℃。使用时按溶液的凝固温度比制冷机的蒸发温度低 5℃左右为准来选定盐水的浓度。氯化钙和氯化钠价格较低，对设备腐蚀性很大。 3丙二醇和乙二醇:性质稳定，与水混溶，其溶液的凝固温度随浓度而变，通常用它们的水溶液作为载冷剂，适用的温度范围为0-20。虽然乙二醇或丙二醇溶液的凝固点低，可达-50℃，但是低温下溶液的粘度上升非常迅速，因此，一般具有工业应用价值的温度为-20℃以上。其水溶液也有腐蚀性。 4二氯甲烷和三氯乙烯:通常用它们的液体作为载冷剂。二氯甲烷的凝固温度为-97℃, 适用温度范围为-50到-90℃。但是无论是二氯甲烷，还是三氯乙烯都具有以下明显的缺点:液体挥发性高，沸点低，因此损失很重，需要补充的量非常多;含氯元素，而氯元素非常活泼，容易脱落形成盐酸及盐酸盐，造成设备