Фреон и другие хладагенты - теплофизические характеристики

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

заправка фреоном      баллон с фреоном

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.

Каталог холодильного оборудования 

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

п/п

Химическое на­именование

Обо-

значе­

ние

Хими­

ческая

фор­

мула

Темпе­ратура кипе­ния ts, °С

Крити­

ческая

темпе­

ратура

t^, °С

Крити­

ческое

давление

Р

1 кр?

МПа

По­

каза-

тель

адиа­

баты

k

1

Вода

R718

H2O

100

374,15

22,6

1,33

2

Воздух

R729

-

-194,4

140,7

3,76

1,4

3

Аммиак

R717

NH3

-33,35

132,4

11,5

1,31

4

Диоксид

углерода

R744

CO2

-78,3

(субл.)

31,2

7,5

1,32

5

Фреон-11

R11

CFCI2

23,7

198,0

4,5

1,13

6

Фреон-12

R12

CF2CI2

-29,8

112,04

4,2

1,14

7

Фреон-13

R13

CF3CI

-81,5

28,78

3,9

-

8

Фреон-22

R22

CHF2CI

-40,8

96,0

5,0

1,16

9

Фреон-134а

R134а

C2H2F4

-26,5

100,6

4,056

-

10

Пропан

R290

C3H8

-42,1

96,8

4,3

1,14

11

Этилен

R1150

C2H4

-103,9

9,5

5,2

1,24


 

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:

Общие сведения о системах холодоснабжения, холодильных машинах и установках
Компрессоры холодильных машин
Аппараты парожидкостных холодильных машин
Абсорбционные холодильные агрегаты
Классификация систем холодоснабжения
Виды и свойства хладоносителей
Выбор хладагента для холодильной системы
Фреон и другие хладагенты - теплофизические характеристики

Количество просмотров 17489

Медиа-партнеры