(2)氟利昂
氟利昂是一種發現較晚的製冷劑,比氨晚60年左右。它是飽和碳氫化合物的鹵族(氟、氯、溴)衍生物的總稱,或者說是由氟、氯和碳氫化合物組成的。目前作為製冷劑用的主要是甲烷和乙烷中的氫原子,全部或部分被氟、氯、溴的原子取代而形成的化合物。
①氟利昂的理化性質由於某些氟利昂分子量大,能適用於離心式製冷機;又由於氟利昂絕熱指數低,一般情況下,排氣溫度不高,汽缸無需冷卻水,如R12的汽缸頭部做成肋片形狀即可散熱;氟利昂的一個顯著優點是無毒、無味、不燃、不爆,對金屬無腐蝕;氟利昂的凝固點較低,它可以適用於各種不同工作情況的冷凍機,以滿足獲得不同低溫的要求?氟利昂與冷凍油能互相溶解,使熱交換器傳熱麵不被油玷汙,同時對冷凍設備有著良好的潤滑作用。
由於氟利昂分子量大,比重就大,管路損失也大。因此在同樣條件下氟利昂係統的管道尺寸要比氨大。氟利昂的滲透力強,滲漏時不易發現,這個特性對安裝和用戶均帶來麻煩。如果維修水平不高,氟利昂漏氣是很難發現和處理的。氟利昂對天然棟膠有破壞作用,有些橡膠在氟利昂作用下變軟、漲大、起泡,檢修時要注意。氟利昂對丁腈橡膠作用較小,因而軸密封圈均采用丁腈樣膠。另外,它對尼龍及塑料呈中性反應。氟利昂與火接觸時在水的作用下將產生光氣等毒物。
②常用的氟利昂是我們常見的使用於中小型活塞式冷凍機中的一種製冷劑。
它是一種目前對人的生理危害最小的製冷劑。為無色透明的液體;無味、無臭、無毒、無刺激性;容積濃度達10%左右時,人沒有任何不適的感覺,隻有當空氣中濃度大於20%時,才會感覺出來;當濃度加大到80%時,對人有窒息的危險。
不燃燒、不爆炸;但它的蒸汽與水或氧氣混合後遇到40010以上的明火時,將起分解作用,產生對人體有害的毒氣一一光氣。
R12對金屬無腐蝕作用(含鎂量大於2%的鎂合金除外),但它是一個強洗滌劑,能把設備製造時內表麵的鏽層洗滌下來,堵塞管道。
R12與冷凍機油在任何比例下可相互溶解,因此油膜不會吸附在傳熱表麵上,從而減少熱阻。但是在蒸發器中R12溶解的油太多,會使蒸發溫度略有升高,同時在低溫下R12不可能將冷凍油全部帶回壓縮機,也會影響傳熱效果。
單位容積產冷量小;因此氟利昂壓縮機的尺寸較相同產冷量的氨壓縮機的尺寸為大。R12的比重大(幹飽和蒸汽的比重較氨大4~5倍),因此在製冷係統中的流動阻力,和對閥片的衝擊力比氨大。要減少這種阻力和對閥片的衝擊力,就必須降低機器中製冷劑的流動速度,這可通過加大流通斷麵(如加大管徑)來達到。所以R12係統的管徑須較貧係統的管徑約大一倍,管內及壓縮機汽閥內的流速必須較氨的流速慢1/2~3/5。
由於R12極易溶於油中,使冷凍油的粘度急劇降低,因此,為了潤滑可靠,必須用專門的拈度較高的潤滑油。
R12不溶於水,如在製冷係統中有水分存在,就會引起凍堵冰塞現象,為了避免冰堵,保證製冷係統正常工作,因此規定R12的含水量不能超過0.0025喚,並且在製冷係統未充入氟利昂以前,必須將製冷係統作幹燥處理。
R12的滲透能力很強,能滲過極細微的縫隙,又因R12無味、無臭,故不易發現,因此要求係統非常嚴密。
R12對有機物的溶解能力特別強,如能使密封圈漲大而引起泄漏,所以,往往在拆軸封後,密封圈要更換,且應采用合成橡膠。
目前R12尚是一種價格較貴的製冷劑,其價格大大超過氮的價格,因此在經濟上是不夠理想的製冷劑。
這種製冷劑主要用於活塞式製冷機作為空調製冷和低溫製冷之用,在複迭式低溫製冷裝置中,高溫部分用的製冷劑也常用R22。R22也為中壓中溫製冷劑,它無色、無味,對人無害,不燃不爆。在空調工況下R22的單位容積製冷量比R12大50%左右,在-40~-70℃的溫度範圍內比R12的性能好,在相同溫度下1122的汽化壓力比1112約高65%左右。在低溫下液態的R22溶解水的能力遠比R12大。在每小時的製冷能力相同時,R22的循環體積比R12小。
在封閉式製冷設備中,R22對聚乙稀纖維絕緣有影響,使它變軟而降低絕緣強度。所以使用R22時,在溫度過高時,繞阻易燒毀。特別是在有水的情況下,更為明顯,因此規定R22的含水量不超過0.0025鈞(重量比)。在修理中,對電機絕緣材料的選擇應慎重,否則用不多久,其絕緣材料將會被R22和潤滑油溶解,出現汽泡、剝落變質等不良後果。R22對合成橡膠有侵蝕作用。
R22的主要缺點與隻12大致相同,而且價格比R12還貴。除以上介紹的幾種常見製冷劑外,目前已研製出幾種混合製冷劑,即所謂其沸溶液,把某些製冷劑按一定的比例混合,取其優點,使製冷劑日趨完善。
5.製冷劑的存放與使用
各種製冷劑,其物理化學性質各不相同。在不同的溫度下,都有不同的飽和壓力。在常溫下,有的壓力高,有的壓力低。無論壓力如何,對於各種製冷劑鋼瓶,均屬受壓容-器,使用時要多加小心。
製冷劑一般為化工廠生產,然後以液體狀態注入製冷劑鋼瓶。運輸到用戶。鋼瓶須經嚴格的檢驗,合格後才能使用。隨製冷劑的壓力不同檢驗壓力也不同。
製冷劑鋼瓶塗以不同的顏色,以示區別(如:氨瓶為黃色,氯瓶為銀灰色),同時注明縮寫代號或名稱,防止用錯。
由於各種製冷劑的性質不同,大多數屬於易爆物,在條件成熟或鋼瓶腐蝕而未作檢驗,或遇到外界的突然曝曬或火源時,均有發生爆炸的可能。有的製冷劑還是有毒物,因此,對製冷劑的存放、搬運、使用都要小心。
無論何種製冷劑,用完後應立即關閉鋼瓶閥,蓋好鋼瓶防護罩,妥售存放(如退還庫房)。各種製冷劑不能全部用空,避免在某種溫度下進入空氣。