Физические свойства хладагента R13 на линии насыщения

Хладагент R502.Он представляет собой азеотропную мало­токсичную невзрывоопасную смесь хладагентов R22 и R115. Массовая доля R22 составляет 48,8 %, a R115 - 51,2 %. Молеку­лярная масса 111,62 г/моль, температура кипения при атмосфер­ном давлении -45,6 °С, критическая температура 82,16 °С, кри­тическое давление 4,01 МПа, критическая плотность 571,8 кг/м³.

Экологические характеристики: ODP=0,18-^0,33; HGWP=3,75; GWP=4300-4510. Предельно допустимая концент­рация R502 в воздухе составляет 3000 мг/м³. Класс опасности 4.

Массовая растворимость хладагента R502 в воде при темпе­ратуре 25 °С и парциальном давлении 0,101 МПа составляет 0,16 %, а воды в хладагенте R502 в области температур -40-^40 °С соответственно 0,004^0,086 %.

При контакте с пламенем и горячими поверхностями ком­поненты хладагента R502 разлагаются с образованием высоко­токсичных продуктов.

Коррозионно-стойкие металлы при контакте с хладагентом R502: стали Ст65, 10,20,45, 08КП, 12Х18Н ЮТ, чугун СЧ21-40, алюминий и его сплавы АМТ6, АД1, медь МЗ, бронза Бр. ОФ, Бр. ОЦС (скорость коррозии не более 0,001 мм/год при темпе­ратуре 150 °С).

Полимерные материалы - фторопласт 4, стеклотекстолит СТ-ЭТФ проявляют стойкость при взаимодействии с R502 [40].

Растворимость R502 в минеральных маслах, коэффициент теплоотдачи при кипении и конденсации близки к соответству­ющим значениям для R22.

Хладагент R502 предназначен для получения средних и низ­ких температур. Расход электроэнергии по сравнению с исполь­зованием R22 в холодильных системах ниже на 10+15 %. Объем­ная холодопроизводительность его выше, а температура нагне­тания ниже примерно на 20 °С, чем у R22, что положительно сказывается на температуре обмотки электродвигателя при эк­сплуатации герметичных холодильных компрессоров.

ХЛАДАГЕНТЫ ГРУППЫ ГХФУ

Хладагент R123 (FORANE®123). Химическая формула C₂F₃CLH (1,1,1 - трифтордихлорэтан). Торговая марка "FORANE®123". Это бесцветная трудногорючая легкокипящая жидкость. Молекулярная масса 152,93 г/моль, температура ки­пения при атмосферном давлении 27,1 °С, температура плавле­ния -107 °С, критическая температура 182 °С, критическое дав­ление 3,56 МПа, критическая плотность 553 кг/м³.

Экологические характеристики: ODP=0,05; HGWP=0,02; GWP=90-93. ПДК_рз не установлена [40].

Массовая растворимость R123 в воде при 25 °С составляет 0,39 %, а воды в R123 - 0,8 %.

При контакте с пламенем и горячими поверхностями раз­лагается с образованием высокотоксичных продуктов. Темпе­ратура самовоспламенения 638 °С, температура воспламенения и концентрационные пределы распространения пламени в воз­духе отсутствуют.

Коррозионную стойкость при температуре 150 °С проявля­ют следующие металлы: стали 1 ОХ 13,20Х13,40Х13,08Х18Г8Н2Т, 08Х21Н6М2Т, 12Х118Н10Т, 10Х17Н13М2Т, Х23Н28МЗДЗТ; никель HI; монель-металл НМЖМц 28-2,5-1,5; алюминиевые сплавы АД 1, АМгб; сталиЗ, ЗОХГСА; медь Ml, бронза Бр. АЖМц 10-3-1,5, латунь Л63 (скорость коррозии до 0,005 мм/год) [40].

При содержании 0,5 % воды в хладагенте R123 при темпе­ратуре 100 °С скорость коррозии углеродистой стали увеличи­вается до 0,06 мм/год.

Полимерные материалы - фторопласты 4,4МБ, парониты ПОН, ПОМБ проявляют стойкость при контакте с R123 (при температуре 50 °С набухание по массе составляет не более 15 % по массе) [40].

Теоретическая холодопроизводительность цикла с R123 составляет 0,86 относительно холодопроизводительности цик­ла с R11, температура и давление конденсации ниже на 1 &+■ 15 % по сравнению с R11. В табл. 5.2 приведены сравнительные по­казатели R123 и R11 для холодильного цикла при температуре кипения 5 °С, конденсации 40 °С и перегреве на всасывании не ниже жидкостного охлаждения "ATOFINA".

Хладагент R123 применяется в качестве компонента смесе-вых хладагентов и для ретрофита (замены хладагента) в холо­дильных установках, водоохладителях, работающих на R11, также в качестве хладоносителя и порообразователя для полу­чения пенопластов.

Экологические характеристики: ODP = 0,065; HGWP = 0,36; GWP=2000. ПДК =3000 мг/м³. Класс опасности 4.

Хладагент R142Ь - горючий газ с температурой воспламе­нения 590 °С. Объемные концентрационные пределы распрост­ранения пламени в воздухе 7,6+18,5 %. При контакте с пламе­нем и горячими поверхностями разлагается с образованием вы­сокотоксичных продуктов.

Термическое разложение при нахождении R142b в трубке из стали 18Х18Н10Т начинается при 300 °С; из никеля Н-1 при 370 °С (продолжительность контакта 1+10 секунд). Массовая растворимость R142b в воде при парциальном давлении 0,101 МПа с возрастанием температуры от О °С до 80 °С уменьшается с 0,389 % до 0,021 %.

Хладагент R142b оказывает слабое коррозионное действие на металлы. При температуре 150 °С скорость коррозии не бо­лее 0,001 мм/год для металлов: стали 20X13, Х13Н4Г9, 08Х22Н6Т,08Х21НН6М2Т, 12Х18Н10Т; никель Н-1; сталь СтЗ, титан ВТ1-0, алюминий АД1, бронза Бр.АМц - скорость кор­розии не более 0,005 мм/год. В присутствии воды (свыше 0,01 %) при температуре 20+50 °С скорость коррозии для углеродистых сталей возрастает до 0,05 мм/год.

Ряд полимерных материалов при контакте с R142b при тем­пературе 100 °С проявляют стойкость (набухание 15 % по мас­се): парониты ПМБ, ПМБ-1, ПК, ПОН, фторопласт 4, резины на основе фторкаучука ИРП-12Х7, ИРП-1136. Материалы по­лиэтилен, фаолит А, винипласт проявляют стойкость при тем­пературе 60 °С [40].

R142b применяют в качестве хладагента в поршневых хо­лодильных компрессорах при высоких температурах конденса­ции (до 100 °С), используемых в системах кондиционирования тропического исполнения, для крановых кондиционеров и теп­ловых насосов; в качестве порообразователя при получении пенопластов и т.д.

ХЛАДАГЕНТЫ ГРУППЫ ГФУ

Хладагент R125.Химическая формула CHF₂CF₃ (пен-тафторэтан). Это бесцветный негорючий газ с молекулярной массой 120,02 г/моль, температурой кипения при атмосферном давлении -48,5 °С, температура плавления -103 °С, критичес­кая температура 67,7 °С, критическое давление 3,39МПа, кри­тическая плотность 529 кг/м³ [40].

Экологические характеристики: ODP=0; HGWP=0.84; GWP=3200; ПДК_рз = 1000 мг/м³. Класс опасности 4.

Массовая растворимость R125 в воде при 28 °С составляет 0,09 %, а воды в R125 - 0,07 %.

При соприкосновении с пламенем и горячими поверхнос­тями разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. Хладагент R125 имеет термическую стабильность до 900 °С. Оказывает слабое коррозионное действие не металлы. Скорость коррозии при 50 °С для стали СтЗ, 12Х18Н10Т, медиМ1 состав­ляет не более 0,001 мм/год.

Хладагент R125 рекомендуется применять в чистом виде либо в качестве компонента альтернативных смесей для заме­ны R22, R502 и R12. Хладагент R125 пожаробезопасен. По энер­гетическим характеристикам и коэффициенту теплоотдачи он проигрывает хладагентам R22 и R502. По сравнению с R502 имеет более крутую кривую, характеризующую зависимость давления насыщенных паров от температуры, низкую крити­ческую температуру и небольшую удельную теплоту парообра­зования, что приводит к необходимости повышения степени сжатия. В связи с этим возможности применения R125 в холо­дильном оборудовании, использующем конденсаторы с воздуш­ным охлаждением, весьма ограничены.

Вместе с тем R125 имеет более низкую (по сравнению с R22 и R502) температуру нагнетания и высокий массовый расход при низких давлениях всасывания. Поршневые холодильные компрессоры, работающие на R125, характеризуются оптималь­ным наполнением цилиндра, а следовательно, имеют большой коэффициент подачи

Экологические характеристики: ODP=0; GWP=1300; HGWP=0,28. ПДК _з не установлена. Класс опасности 4.

Массовая растворимость R134a в воде при температуре 25 °С составляет 0,15 %, а воды в R134a - 0,11 %.

Хладагент R134a нетоксичен и не воспламеняется во всем диапазоне температур эксплуатации. Однако при попадании воздуха в систему и сжатии могут образовываться горючие сме­си.

При соприкосновении с пламенем и горячими поверхнос­тями R134а разлагается с образованием высокотоксичных про­дуктов. Это трудногорючий газ. Концентрационные пределы распространения пламени в воздухе отсутствуют.

Не следует смешивать R134a с R12, так как образуется азеотропная смесь высокого давления с массовыми долями компо­нентов 50 и 50 %. Пар R134а разлагается под влиянием пламени с образованием отравляющих и раздражающих соединений, таких, как фторводород. Влияние R134a на парниковый эффект в 1300 раз сильнее, чем у СО . Так, выброс в атмосферу одной заправки R134a из бытового холодильника (около 140 г) соответствует выбросу 170 кг СО₂. В Европе в среднем 448 г СО₂ образуется при произ­водстве 1 кВт-ч энергии, т. е. этот выброс соответствует произ­водству 350 кВт-ч энергии.

Для работы с хладагентом R134a рекомендуются только полиэфирные холодильные масла, которые характеризуются по­вышенной гигроскопичностью.

АООТ «ВНИИ Холодмаш-Холдинг» в результате проведен­ных экспериментальных исследований по изучению раствори­мости холодильных масел в хладагенте R134а рекомендует для промышленных холодильных машин, работающих на R134a, синтетические полиэфирные масла типа ХС22, ХС-32, Mobil Arctik EAL 22 или EAL 32 с более благоприятными характери­стиками растворимости, чем масло типа ХФ22с-16 (рис. 6.16).

При контакте R134a с металлами при температуре до 150 °С стойкость к коррозии проявляют: стали 20X13, 14Х17Н2, 08Х18Г8Н2Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т,06ХН28МДТ; никель Н2 и его сплавы ХН78Т, НМЖМц 28-2,5-1,5; алюминий АД1; титан ВТ1 (скорость коррозии не более 0,001 мм/год); стали СтЗ, медь Ml, бронза Бр.АМц, латунь Л62 (скорость коррозии 0,02-Ю,005 мм/год). Присутствие влаги в хладагенте не влияет на коррозионную стойкость металлов.

Ряд полимерных материалов (прокладочные материалы и пр.) обладают стойкостью при взаимодействии с R134а: фто­ропласт 4, полиэтилен, полиамид, полипропилен, парониты ПМБ1, ТИИР, резины на основе этиленпропиленового и бутадиеннитрильного каучука (набухание по массе не более 15%) [40].

R134a широко используют во всем мире в качестве основ­ной замены R12 для холодильного оборудования, работающе­го в сред нетемпературном диапазоне. Его применяют в авто­мобильных кондиционерах, бытовых холодильниках, торговом холодильном среднетемпературном оборудовании, промышлен­ных установках, системах кондиционирования воздуха в зда­ниях и промышленных помещениях, а также на холодильном транспорте. Хладагент можно использовать и для ретрофита оборудования, работающего при более низких температурах. Однако в этом случае, если не заменить компрессор, то холо­дильная система будет иметь пониженную холодопроизводительность.

Хладагент R32.Химическая формула CF,H₂ (дифторметан). Это бесцветный газ с молекулярной массой 52,02 г/моль, температура кипения при атмосферном давлении -51,7 °С, температура плавления -136 °С, критическая температура 78,4 °С, критическое давление 5,84 МПа, критическая плот­ность 425,1 кг/м³. (табл. 6.7.).

Экологические характеристики: ODP=0; HGWP=0,13; GWP=580; ПДК_рз =3000 мг/м³.

R32 - горючий газ с температурой самовоспламенения 504 °С. Объемные концентрационные пределы распространения пламе­ни 14,2-f-30 %. Оказывает слабое коррозионное действие при тем­пературе до 150 °С на металлы: Ст 3, 20X13, 08Х18Г8Н2Т, 12Х18Н10Т, никелевый сплав ХН78Т, алюминий АДОМ, АД1, алюминиевые сплавы Д16, АМц, титан ВТ1 (скорость коррозии не более 0,001 мм/год). Полимерные материалы - фторопласты 4, 4МБ, парониты ПОН, ПМБ1 слабо взаимодействуют с R32 (набухание по массе не более 15 %) [40].

Хладагент R32 имеет большую удельную теплоту парообра­зования 20,37 кДж/моль при нормальной температуре кипения и крутую зависимость давления насыщенных паров от температу­ры, вследствие чего для R32 характерна высокая температура на­гнетания, самая высокая из всех альтернативных хладагентов, за исключением аммиака. R32 растворим в полиэфирных маслах.

Для R32 при использовании его в холодильных установках характерны высокие холодопроизводительность и энергетичес­кая эффективность, но он несколько уступает R22 и R717. Вы­сокая степень сжатия R32 вызывает необходимость в значитель­ном изменении конструкции холодильной установки при рет-рофите и, следовательно, приводит к увеличению ее металло­емкости и стоимости. Поэтому R32 рекомендуется использовать в основном в качестве компонента альтернативных рабочих смесей. Вследствие малых размеров молекулы R32 по сравне­нию с молекулами хладагентов этанового ряда возможна селективная утечка R32 через неплотности в холодильной системе, что может изменить состав многокомпонентной рабочей смеси

ЗЕОТРОПНЫЕ СМЕСИ ГРУППЫ ГХФУ

Хладагенты R401A, R401B, R401C. Для замены R12 и

R500 фирмой «Du Pont» разработан ряд сервисных переходных смесей среднего давления 8иУА*МР-5иУА^дМР39 (R401A). SUVA*MP52 (R401C) и SUVA*MP66 (R401B). Такие смеси мо­гут быть использованы в системах кондиционирования возду­ха зданий и на транспорте, в высоко- (выше О °С) и среднетем-пературном торговом оборудовании, бытовых холодильниках и морозильниках, крупногабаритных охладителях, торговых ав­томатах продажи пива и безалкогольных напитков.

Сервисные смеси SUVA^SMP имеют следующий состав (%) табл.7.1

7.1 Состав сервисных смесей R401A, R401B и R401C

Хладагент R401 А. Это зеотропная смесь среднего давления с температурным глайдом At =4... 5 К. Физические свойства этой смеси приведены в табл.7.4 Давление насыщенного пара R401A несколько выше, чем у R12 (соответственно 1,27 и 1,08 МПа при 45 °С). В зависимости от условий эксплуатации холодопроиз-водительность работающей на R401A холодильной системы после замены R12 увеличивается на 5. ..8 %. Хладагент R401A несовместим с минеральными маслами, поэтому во время рет-рофита необходимо заправлять холодильную систему алкилбен-зольным маслом. Требуется также замена фильтра-осушителя.

Хладагент рекомендуется применять для ретрофита в вы­соко- (выше 0 °С) и среднетемпературных торговых холодиль­ных установках (герметичные, бессальниковые компрессоры и компрессоры с открытым приводом), бытовых холодильни­ках и стационарных кондиционерах воздуха для замены R12.

Холодопроизводительность холодильной системы, рабо­тающей на R401 А, сопоставима с холодопроизводительностью систем на R12 при температурах кипения выше -25 °С

Основные физические свойства хладагентов R401A, R401B и R401C в сравнении с R134a «Du Pont»

.

ЗЕОТРОПНЫЕ СМЕСИ ГРУППЫ ГФУ

Хладагент R404A(торговая марка "FORANE®FX70"). Это

близкоазеотропная смесь R125/R143a/R134a с соотношением массовых долей компонентов 44/52/4 %. Температурный глайд менее 0,5 К.

В зависимости от условий эксплуатации обеспечивают­ся: повышение холодопроизводительности на 4*5 % и сни­жение температуры нагнетания в компрессоре до 8 % по сравнению с аналогичными характеристиками R502.

После поступления в продажу с конца 1993 г. R404A первоначально использовали в новом оборудовании, рас­считанном на низкие и средние температуры кипения. В настоящее время R404A применяют в качестве заменителя R502 при ретрофите систем. При этом необходима замена минерального масла на полиэфирное и фильтра-осушителя [39].

В табл. 8.1 приведены основные физические свойства R404A и R502 - для сравнения.

Изменение состава смеси (R404A), циркулирующей в хо­лодильной системе, может привести к ухудшению ее энергети­ческих характеристик, особенно в схемах с ресивером или при значительной длине коммуникационных линий.

Компонентом R404A служит R143a, который в чистом виде становится горючим при давлении Ы0⁵Па и темпе­ратуре 177 °С, а в смеси с воздухом - при объемной доле 60 %. При низких температурах для возникновения горючес­ти требуются высокие давления. Поэтому R404A также не следует смешивать с воздухом или пользоваться и допус­кать присутствия высоких концентраций воздуха с давле­нием выше атмосферного или при высоких температурах.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: