Фреон и другие хладагенты - теплофизические характеристики

В этой статье перечислены основные характеристики фреонов и других хладагентов. Где купить фреоны вы найдете в справочнике холодильных компаний нашего интернет-каталога. 

Для реализации процессов трансформации тепла в установках применяют различные рабочие тела. Рабочими телами могут быть индивидуальные вещества, а также их смеси.

Рабочие тела, которые применяют в холодильной технике, называют холодильными агентами или хладагентами (ХА). Это вещества или их сме­си, имеющие при нормальном атмосферном давлении (=0,1 МПа) температу­ру кипения Ts=350-120 K (77 + -153°C).

ХА с Ts=350-250 К (77 + -23 °C) обычно используют в теплонасосных или комбинированных установках.

ХА с Ts=273-120 К (0 ^ -153°C) применяют в холодильных установках и установках кондиционирования воздуха.

Вещества с Ts<120 К называют криоагентами.

К хладагентам предъявляются следующие требования:

а)    безвредность для здоровья человека;

б)    достаточно низкая температура кипения Ts при нормальном атмо­сферном давлении;

в)    невысокое давление конденсации Рк при обычных температурах ок­ружающей (охлаждающей) среды (вода, воздух);

г)     малая разность давлений конденсации и кипения (Рк-Р0);

д)    низкая температура замерзания Tz;

е)    высокая критическая температура Ткр. Она должна быть выше тем­пературы охлаждающей среды в конденсаторе;

ж)    минимальные показатель адиабаты и удельный объем паров хладагента;

з)     как можно большими теплотой парообразования и удельной теплоемкостью.

Кроме того, хладагенты должны быть пожаро-взрывобезопасными, нейтраль­ными к конструкционным материалам, хорошо растворять воду, иметь невы­сокую стоимость.

Все эти требования удовлетворить невозможно, т.е. не существует иде­ального хладагента. Поэтому при выборе хладагента необходимо учитывать все их качества и факторы, характеризующие установку и условия ее работы.

Основные теплофизические параметры характеризующие хладагенты

К основным теплофизическим параметрам относятся:

Ts, К - температура кипения при атмосферном давлении. Характеризу­ет температуру холода, которую можно получить при минимальном вакуумировании парового пространства;

Ткр, К - критическая температура хладагентов. Характеризует максимальную температуру, при которой можно добиться конденсации хладагента;

k - показатель адиабаты паров хладагента. Характеризует работу сжатия 1к и температуру паров в конце процесса сжатия. Чем больше k , тем выше значе­ние 1к и температуры паров в конце процесса сжатия;

q0, Дж/кг - удельная массовая холодопроизводительность. Это количе­ство теплоты, которое отводится от охлаждаемой среды 1 кг циркулирующего хладагента в процессе его испарения. Иначе - это удельная теплота парообразова­ния рабочего вещества;

qv, Дж/м - удельная объемная холодопроизводительность. Это количе­ство теплоты, которое отводится от охлаждаемой среды 1 м паров хладагента, обра­зующихся в испарителе и отсасываемых компрессором. Параметр удобный при конструктивном расчете компрессоров ХМ

Vo, м3/кг - удельный объем паров хладагента при температуре кипения Т0.

Взаимосвязь параметров:

qv _—; qo _ qv ■ v       (31)

Vo

На практике применяют в качестве хладагентов около 30-40 рабочих веществ. Наибольшее распространение имеют сейчас (кроме воды и воздуха) такие хладагенты как аммиак, фреоны (хладоны), различные углеводороды. Они широко используются в парожидкостных холодильных машинах.

Теплофизические характеристики некоторых наиболее известных хла­дагентов приведены в табл. 3.1.

Маркировка хладагентов

Международное обозначение рабочих веществ холодильных машин -

буква R (от Refrigerant - хладагенты) и набор цифр, которые имеют определенную расшифровку.

Неуглеводородные хладагенты обозначают цифрой 7 и к ней добавляется молекулярная масса вещества. Например: вода - R718; аммиак - R717; углекислый газ - R744 и т.д.

Теплофизические характеристики некоторых хладагентов

Хладоны (фреоны) - это фтористые, хлористые производные насыщенных углеводородов. По международной системе принято обозначать исход­ные углеводороды цифрами:

• метановый ряд хладонов (метан - CH4);

• этановый ряд (этан - C2H6);

• 21 - пропановый ряд (пропан - C3H8);

• 31 - бутановый ряд (бутан - C4Hi0).

К цифре, обозначающей исходный углеводород, приписывается число атомов фтора в данном хладагентt. При отсутствии фтора - 0. Если есть атомы водорода, то у производных метана к 1-й цифре, а у производных этана, пропана и бутана ко 2-й цифре прибавляется число незамещенных атомов водорода. Остальные не занятые валентности - хлор. Число атомов хлора не указывается.

Например, метан CH4 - R50. Хладагенты его ряда:

• R12 (хладон 12) - CF2Cl2 (дифтордихлорметан);

• R13 (хладон 13) - CF3Cl (трифтормонохлорметан);

• R22 (хладон 22) - CHF2Cl (дифтормонохлорметан) и т.д.

Этан C2H6 - R170. Хладагенты его ряда:

• R143 (хладон 143) - C2H3F3 (трифторэтан);

• R134 (хладон 134) - CHF2-CHF2 (тетрафторэтан) и т.д.

Подробнее о фреонах и амиаке.

Перейти в другие разделы: