АльтИнфоЮг

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта


Классификация и краткая характеристика хладагентов

Рейтинг пользователей: / 7
ХудшийЛучший 

Хладагенты классифицируются по давлению насыщенного пара и по нормальным температурам кипения. По давлению насыщенного пара их подразделяют на хладагенты высокого, среднего и низкого давления.

К первой группе относят хладагенты с давлением насыщенного пара при t = 300C 2…7 МПа (R13, R503, R744). Хладагенты среднего давления имеют давление 0,3…2 МПа (R717, R12, R22, R134a). У хладагентов низкого давления при t = 300C давление насыщенных паров ниже 0,3 МПа (R11, R718, R113).

По нормальным температурам кипения хладагенты подразделяются на низкотемпературные (tн < -600C), среднетемпературные (tн = -60…-100С) и высокотемпературные (tн < -100C).

Хладагенты высокого давления являются низкотемпературными, а низкого давления – высокотемпературными.

При наличии в молекуле хладагента более двух атомов (трехатомные хладагенты) он, находясь в атмосфере, участвует в переносе теплоты излучением и способствует возникновению парникового эффекта.

Отдельные хладагенты инициируют разрушение озонового слоя земли. Под воздействием ультрафиолетового излучения молекулы хладонов, попав в атмосферу земли, например, в результате утечек, распадаются. Молекулярный хлор и бром активно связывают атомы кислорода из молекул озона, разрушая таким образом озоновый слой. В этой связи в Монреале в 1986 году принята Монреальская конвенция о сокращении производства R11, R12, R113, R114, R115 ограничении производства R12B1, R13B1, R114B2. Для холодильной техники важной задачей является полный отказ от производства наиболее распространенного в прошлом хладона R12 и полный вывод из эксплуатации к 2030 году К22. Частично эта задача решается применением новых альтернативных и озонобезопасных хладонов и их смесей: R123, R123a, R125, R133a, R134, R134a, R142a, R142в, R152a, R124, R32, R23.

Согласно экспертным оценкам в последнее время наибольшее предпочтение отдается хладагентам: R22, R717, R134a, R123a, R22/R142a, R22/R152a, R126, R227 и углеводородам. На применение углеводородов в качестве хладагентов следует обратить особое внимание. Они входят в состав природного газа. Производство их заключается в разделении природного газа на фракции. Этот технологический процесс освоен промышленностью при организации производства сжиженных газов. Углеводороды, входящие в состав природного газа, доступны и дешевы. Взрыво- и пожаробезопасность их является значительным недостатком, однако производители холодильной техники совместно с органами надзора за безопасным ведением работ находят в этом случае взаимоприемлемые решения.

Применение озоноопасных хладагентов будет продолжаться еще некоторое время. В этих условиях важно обеспечить герметичность холодильных циклов, повысить технический уровень и надежность эксплуатации, разработать и внедрить методы регенерации, очистки и утилизации хладагентов при ремонте и выводе из эксплуатации холодильных машин.

Хладоны являются хорошими растворителями. Диффузия их в пористые уплотнительные прокладки приводит проводит их к набуханию и к потерям хладагента. Диффузия усиливается в зоне высоких температур холодильного цикла. Для уплотнительных прокладок в хладоновых машинах рекомендуется применять паронит, фторопласт, нефритовую резину, а в качестве вяжущих веществ и изоляционных лаков - полиамиды и поливинилацетаты.

Содержание влаги в холодильных агентах ограничивается. Небольшое количество воды может привести к гидролизу хладонов с образованием с образованием агрессивных соляной и плавиковой кислот. Кроме того, в зоне низких температур холодильного цикла водяные пары могут конденсироваться, образовывать снеговую и ледяную шубу и уменьшать сечение проточных частей трубопроводов, арматуры и т.п. Степень растворимости воды в хладагентах зависит от наличия в составе молекулы атомов водорода. Например, в хладонах R11, R12, R13 не содержатся атомы водорода, и растворимость воды в этих веществах составляет 20…30 мг/кг, а R21 и R22 содержат атомы водорода, и растворимость воды в них составляет уже 500…600 мг/кг.

Условия работы холодильных машин предопределяют требования к смазочным материалам. Они должны сохранять свои свойства при высоких и низких температурах, быть стабильными при длительной эксплуатации. Растворимость масел в хладагентах влияет на их термодинамические и теплофизические показатели. В свою очередь и растворение в масле хладагентов приводит к изменению и их свойств. Вынос масла в тракт холодильной машины приводит к образованию на теплообменных поверхностях дополнительных отложений и к снижению интенсивности теплообмена. Степень взаимной растворимости хладагентов и масел зависит от температуры и давления. При достижении состояния насыщения раствор хладагент + масло разделяется на два слоя.

Растворимость хладонов в масле при повышении содержания в молекуле атомов фтора уменьшается. Практически не растворяются в минеральных маслах R13, R14, R115, R22, R114, а R11, R12, R21, R113 растворяются в масле неограниченно. Взаимная растворимость хладагентов и масел зависит и от свойств самих масел. Растворимость уменьшается при применении синтетических масел.

Термическая устойчивость хладагентов различна, но температура начала термического разложения выше максимальной рабочей температуры, которая возникает в конце цикла сжатия. Аммиак начинает разлагаться на азот и водород при t = +2500C, а углекислый газ - при t = +15000C. Каталитическое воздействие на термическое разложение хладагентов оказывают металлы. По этой причине ограничивается предельная температура эксплуатации хладагентов при контакте с различными металлами и сплавами. Так, для R22 при контакте с углеродистой сталью предельная температура эксплуатации составляет +1000С, а при контакте с никелевыми сплавами - +2000С.

Аммиак в соединении с воздухом при концентрации 16…26,8% воспламеняется и взрывоопасен. Наибольшей взрывоопасностью характеризуются углеводородные хладагенты: этан, этилен, пропан и бутан. Взрывоопасность и пожароопасность хладонов снижается по мере снижения в молекуле количества атомов водорода и возрастанием количества атомов фтора, хлора и особенно брома. Не горят и не воспламеняются углекислый газ, R22, R23, R123, R124, R125, R134, R134a.

Следует отметить, что каждый хладагент имеет свои индивидуальные свойства по всем группам показателей, приведенных выше. Свойства конкретного хладагента можно получить по данным фирм-производителей или поставщиков.

 
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите в систему для добавления комментариев к этой статье.

Поделись с друзьями


Облако тегов




   

Copyright © 2012 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»