常用制冷剂的性质

　　1.氨(NH₃,R717)

　　氨是早期就开始使用的制冷剂。它制造容易，价格低廉，便于购买，目前仍广泛应用于蒸发温度高于-65℃的大型、中型活塞式、螺杆式制冷压缩机中。

　　氨的正常蒸发温度为-33.4℃,使用范围是-70——5℃。氨有较好的热力性质和物理性质。当冷却水温度高达30℃时，冷凝器中的工作压力一般不超过1.5MPa,压力比较适中。

　　氨能以任何比例与水相互溶解，在低温时水不会从氨水溶液中析出结冰，所以不会在调节阀中形成“冰塞”。氨制冷系统可以不必设置干燥过滤器。但存在水时会使蒸发温度有所提高，对铜和铜合金有腐蚀作用，同时会使制冷量减小，所以氨中水的质量分数不得超过2%。

　　氨与矿物润滑油几乎不能相溶，进入氨制冷装置的管路及换热器表面会形成油膜，影响传热效果。氨液的密度比润滑油小，在系统中润滑油会沉积在蒸发器和储液筒的底部，需定期排出。

　　氨无色有毒，具有强烈的刺激性臭味，当空气中氨的体积分数达0.5%——0.6%时，人在其中0.5h即会中毒。氨液或高浓度的氨蒸气进入眼睛或接触皮肤会引起肿胀甚至冻伤，并伴有化学灼伤。另外，氨具有可燃性，与空气混合后易爆炸。

　　2.R22

　　R22是含有氢原子的甲烷衍生物，是无色、无味、透明、无毒的中温中压制冷剂。主要用于活塞式和小型回转式制冷压缩机系统。

　　R22在1大气压下蒸发温度为-40.8℃,凝固温度为-160℃,其工作范围为-50——10℃。

　　R22化学稳定性好，不燃烧、不爆炸，是一种使用安全的制冷剂，但当焊接管路中残存R22时，若温度高达400℃以上且与明火接触，会在高温作用下分解出对人体有毒的气体。

　　R22对天然橡胶和塑料有溶胀作用，密封材料可采用氯乙醇橡胶或丁腈橡胶。R22封闭式压缩机电动机绕组应该使用E级或F级绝缘漆包线。

　　R22可以部分溶解润滑油，而且其溶解度随着润滑油的种类和温度的变化而变化。在制冷系统的高压侧，液态的润滑油与液态的制冷剂互溶，对传热影响不大；在低压侧，由于R22不断汽化，润滑油仍是液态，润滑油体积分数越来越大，并且附着在蒸发器器壁上，对传热效果有一定的影响，因此，一般R22蒸发器采用蛇形管式，从上部供液、下部回气，这样有利于润滑油与制冷剂蒸气顺利返回压缩机。

　　R22不易溶于水，而且温度越低，溶水性越差。R22一般对金属没有腐蚀作用，但含水时，制冷系统中的水分会产生酸性物质，对金属零件和管道会产生一定的腐蚀作用。同时，制冷系统中制冷剂的温度低于0℃时，水会结成冰，使制冷剂流通不畅。因此，要求在制冷系统内设干燥过滤器。系统中的水的质量分数应限制在0.0025%以内。充注R22前，应对系统进行严格的干燥处理。

　　3.R134a

　　R134a是不含氯原子的HCFC类物质，对臭氧层无破坏作用，温室效应也较弱，是目前R12制冷剂的替代品之一。

　　R134a的标准蒸发温度为-26.19℃,主要热力性质与R12相似，其中汽化潜热大于R22,不燃烧、不爆炸，基本上无毒性，在汽车空调上应用很成功。

　　R134a与R12相比，同温度下饱和压力较高。在18℃时，R134a和R12的饱和蒸气压力大致相等；在18℃以下时，R134a的饱和蒸气压力比R12低；在18℃以上时，R134a的饱和蒸气压力要比R12高。

　　R134a的分子比R12小，渗透性更强，要求制冷系统保持干燥和密封。R12系统所用的干燥剂已不适用于R134a。另外，R134a的腐蚀性强，对冰箱电动机绕组的耐氟性能要求更高；对一般R12所使用的丁腈橡胶也有腐蚀作用，需改用氢化丁腈橡胶替代。

　　R134a与原R12系统使用的矿物润滑油不相溶，并且具有很强的水解性能，不能满足压缩机的润滑要求。目前多采用新型合成油和酯类油来与之相匹配。维修中更换工质时须冲洗系统，以确保矿物油的残存量低于1%。

　　R134a的单位体积制冷量比R12大8%左右，同制冷量的电冰箱须加大压缩机容量。另外，由于R134a制冷系数略低于R12,如果更换工质，将引起系统的能耗增加。

　　4.R502

　　R502是一种共沸混合溶液制冷剂，由48.8%的R22和51.2%的R115混合而成。R502的标准蒸发温度为-45.6℃。可以制取-55——-18℃的低温。

　　R502不燃烧、不爆炸，没有腐蚀性。在相同温度条件下，R502的单位体积制冷量比R22和R115都大，并兼有R12和R22两者的优点。

　　R502的汽化潜热大，气体密度大，制冷剂循环量大，在较低的蒸发温度范围内可获得较高的制冷系数。

　　采用R502为制冷剂的压缩机排气温度低，甚至比R12的排气温度还低，所以采用R502增加压缩机制冷量时，功耗增加不多。另外，R502在润滑油中的溶解度小，电气绝缘性能与R22相似。

　　5.R600a

　　由于曾被称为“安全制冷剂”的CFC和HCFC将被完全停止使用，所以人工合成制冷剂的地位被动摇。因此，采用生态系统已经接受的天然物质作为制冷剂，成为从根本上解决CFC、HCFC类物质替代品问题的有效途径。R600a作为天然制冷剂的最大优点，在于它对臭氧层没有破坏作用，且不产生温室效应。R600a可用于蒸发温度-25——-5℃的制冷系统。它的饱和蒸气压力低，基本特性近似于R12。常用在单级压缩制冷系统，但R600a具有易燃、易爆的缺点，并且蒸发压力常低于大气压力，对系统的密封性要求较高。