第三章制冷原理預備知識一、制冷的定義1、現實例子：冷藏運輸、空調房間、風扇等。2、定義：用一定的方法，使物體或空間的溫度低于周圍環境介質的溫度，并使其維持在某一溫度范圍內，這個過程稱為制冷。3、問題A：日常生活中我們都有這樣的疑問—怎樣才能制冷呢?

在客車或保溫車上，若要使室內的溫度低于環境溫度，必須不斷地將室中的熱量轉移到周圍環境介質中去。但是，從熱力學角度知道，熱量不會自動地從低溫熱源移向高溫熱源。4、問題B：熱量是否可以從低溫熱源移向高溫熱源呢？回答是肯定的。但必須用專門的制冷裝置來完成。2020/10/281

二、冷源（是實現制冷的媒介）1、天然冷源：深井水、天然冰或空間的空氣等。2、人造冷源：冷板、半導體、蒸氣壓縮式等。三、制冷方法1、天然制冷：指用天然冷源進行的制冷。2、人工制冷：指利用人工方法制造一個低溫冷源。人工制冷的方法從原理上分為兩種：（1）利用制冷劑在相變過程中的吸熱實現制冷。如蒸氣壓縮式制冷、干冰制冷、冷板制冷、液化氣體制冷等。第三章制冷原理2020/10/282精品資料2020/10/283（2）利用溫差電效應的半導體制冷。

熱電制冷(亦稱溫差電制冷、半導體制冷或電子制冷)是以溫差電現象為基礎的制冷方法，它利用塞貝克效應的逆反應——珀爾帖效應的原理達到制冷目的。

塞貝克效應就是在兩種不同金屬組成的閉合線路中，若保持兩接觸點的溫度不同，就會在兩點間產生一個電勢差——接觸電動勢。同時閉合線路中就有電流流過，稱為溫差電流。反之，在兩種不同金屬組成的閉合線路中，若通以直流電，就會使一個接點變冷，一個變熱，這稱為珀爾貼效應，亦稱溫差電現象。低溫（吸熱）高溫（放熱）鐵+_銅

半導體制冷設備的特點及應用：不用制冷劑；無機械傳動部分；冷卻速度和制冷溫可任意調節；可將冷熱端互換；體積和功率都可做得很小。半導體制冷的用途：方便的可逆操作；家用冰箱，或小型低溫冰箱；低溫醫療器具；可冷卻儀器；零點儀。

第三章制冷原理2020/10/284（3）基本熱電偶當今制冷方式中最常見的是蒸氣壓縮式制冷。下面做重點介紹。

第三章制冷原理2020/10/285第一節蒸氣壓縮式制冷機的工作原理和理論循環一、蒸氣壓縮式制冷（單級）1、實質：利用制冷劑的相變實現熱量交換。（解釋“相變”的含義）2、回答前述問題B

關鍵句：“用一定的方法”。對于本制冷方法來說，為實現制冷，付出的代價是：壓縮機消耗一定的壓縮功。再深一步分析，便是消耗一定的電能，符合功能轉換定理及能量守恒定律。第三章制冷原理2020/10/2863、制冷示意圖第三章制冷原理2020/10/287第三章制冷原理2020/10/2884、制冷原理

制冷劑液體在蒸發器中吸收被冷卻物體的熱量而汽化為低溫低壓的蒸氣后被壓縮機吸入，壓縮機消耗一定的機械功將制冷劑蒸氣壓縮成高溫高壓的蒸氣排入冷凝器，在冷凝器內被環境（或水）冷卻，放出熱量而被冷凝成液體。由于制冷劑液體溫度還高于環境介質溫度，必須將其溫度降低到低于冷藏室的溫度才能送入蒸發器。為此，先讓高溫高壓的制冷劑液體經過膨脹節流閥節流降壓，同時溫度也降低，然后，再進入蒸發器。在蒸發器中，低溫低壓的制冷劑又吸收被冷卻物體的熱量，蒸發成低溫低壓的蒸氣重新被壓縮機吸入，如此周而復始地實現制冷循環。第三章制冷原理2020/10/2895、總結制冷過程

由制冷原理可知：蒸發器工作于低溫環境，冷凝器工作于高溫環境，整個制冷過程由4個環節組成，即壓縮、冷凝、節流、蒸發。6、基本結構

通過上面的講述，對于蒸氣壓縮式制冷系統的組成應該很清楚了。它由蒸發器、冷凝器、壓縮機、節流閥以及一系列的制冷管路和閥門等組成。第三章制冷原理2020/10/28107、制冷系統各部件的主要用途壓縮制冷劑蒸氣，提高壓力和溫度放熱，使高壓高溫制冷劑蒸氣冷卻、冷凝成高壓高溫的制冷劑液體

得到低溫低壓制冷劑制冷劑液體吸熱、蒸發、制冷第三章制冷原理2020/10/28118、制冷劑的變化過程(flash)第三章制冷原理2020/10/2812二、蒸氣壓縮制冷的理論循環為便于分析，只討論作了某些簡化的蒸氣壓縮式制冷的理論循環。1、單級理論循環建立在以下假設基礎上：（1）壓縮過程為等熵過程，即壓縮過程不存在任何不可逆損失；（2）在冷凝器和蒸發器中，制冷劑的冷凝溫度Tk等于冷卻介質的溫度，蒸發溫度T0等于被冷卻介質的溫度，且二者都是定值；（3）離開蒸發器和進入壓縮機的制冷劑蒸氣為蒸發壓力下的飽和蒸氣，離開冷凝器和進入膨脹閥的液體為冷凝壓力下的飽和液體；（4）制冷劑在管道內流動無流動阻力損失，忽略動能變化，除蒸發器和冷凝器內的管子外，制冷劑與管外介質之間無熱交換；（5）制冷劑在流過節流裝置時，流速變化很小，可忽略不計，且與外界環境無熱交換。第三章制冷原理2020/10/2813第三章制冷原理解讀壓焓圖一點：臨界點C三區：液相區、兩相區、氣相區。五態：過冷液狀態、飽和液狀態、濕蒸氣狀態、飽和蒸氣狀態、過熱蒸氣狀態。八線：等壓線p（水平線）等焓線h（垂直線）飽和液線x=0，飽和蒸氣線x=1，無數條等干度線x等熵線s等比體積線v等溫線t液相區兩相區氣相區2020/10/28142、理論循環過程在T-S圖和P-h圖上的表示蒸氣壓縮式制冷的理論循環

顯然，壓縮機和膨脹閥把整個循環分成高壓和低壓兩部分：高壓為PK，低壓為P0，節流時假設無任何阻力損失。為保證精確，常使用lgP-h圖。第三章制冷原理2020/10/2815（1）制冷壓縮機壓縮過程（2）制冷壓縮機冷凝過程

（3）制冷壓縮機膨脹過程

（4）制冷壓縮機蒸發過程

理論循環過程在壓焓圖上的表示

第三章制冷原理2020/10/2816

③結論：r0q0

。r0和x5與制冷劑的種類有關，且x5還與節流膨脹前后的溫度范圍有關。其值越大，節流前后產生的蒸氣就越多，x5的數值就越大。3、熱力經濟性能指標的計算（1）單位制冷量①計算：q0=h1-h5=h1-h4

（kJ/kg）②定義：每kg制冷劑在蒸發器中吸收的熱量，用q0表示。或q0=r0（1-x5）（kJ/kg）

式中：h1與吸氣狀態對應的比焓值（kJ/kg）；

h4節流后濕蒸氣的比焓值（kJ/kg）；

r0——在蒸發器溫度為T0時制冷劑的汽化潛熱（kJ/kg）；

x5——制冷劑（氣液兩相）節流后濕蒸氣的干度。第三章制冷原理2020/10/2817T0v1qv

。（2）單位容積制冷量①定義：指吸氣狀態每m3制冷劑在蒸發器中制得的冷量，用qv表示。②計算：qv=q0/v1

（kJ/m3）式中：v1

是吸氣狀態時制冷劑的比容，m3/kg。qv不僅與制冷劑種類有關，且（3）單位理論功①定義：壓縮機每輸送1kg制冷劑所消耗的功，用w0表示。②計算：w0=h2-h1

（kJ/kg）③結論：壓縮機所消耗的功全部被制冷劑吸收而使其焓值增加。

在T-S圖上w0可近似用面積1-2-3-4-6-1表示；在P-h圖上用點2與點1的橫坐標之差表示。顯然，w0與T0、TK及制冷劑種類有關。第三章制冷原理2020/10/2818（4）單位冷凝熱量

①定義：循環的每kg制冷劑蒸氣在冷凝器中放出的熱量，用qk表示。

②計算：在T-S圖上用面積a-2-3-4-c-a表示；在P-h圖上用線段4-2長度表示，即等于點2與點4之焓差：

qk=h2-h4=（h2-h3）+（h3-h4）（kJ/kg）它包括兩部分：在冷凝器中制冷劑蒸氣冷卻時放出的過熱熱量（h2-h3）和凝結時放出的潛熱（h3-h4），依能量平衡關系，即每kg制冷劑在冷凝器中放出的熱量應等于它在蒸發器中所吸收的熱量與壓縮機消耗的功所轉化的熱量之和，即

qk=q0+w0=（h1-h4）+（h2-h1）

=（h2-h3）+（h3-h4）（kJ/kg）第三章制冷原理2020/10/2819（5）制冷系數①定義：循環的單位重量制冷量與消耗的單位理論功之比。

ε0=q0/w0=（h1-h4）/（h2-h1）②含義：表示消耗一個單位功所制得的冷量。③結論：在給定條件下，ε0越大，說明制冷循環的經濟性愈好，故它是一個重要的技術經濟指標。

（6）循環效率單級壓縮蒸氣制冷機理論循環的熱力完善度按定義可表示為

這里εc為在蒸發溫度（T0）和壓縮機排氣溫度（T2）之間工作的逆卡諾循環的制冷系數。熱力完善度愈大，說明該循環接近可逆循環的程度愈大。

第三章制冷原理2020/10/2820例假定循環為單級蒸氣壓縮式制冷的理論循環，蒸發溫度t0=-10℃，冷凝溫度tk=35℃，工質為R22，循環的制冷量Q0=55kW，試對該循環進行熱力計算。解：點1：t1=t0=10℃，p1=p0=0.3543MPa，h1=401.555kJ/kg，v1=0.0653m3/kg點3：t3=tk=35℃，p3=pk=1.3548MPa，h3=243.114kJ/kg，由圖可知，h2=435.2kJ/kg，t2=57℃第三章制冷原理2020/10/28211）單位質量制冷量q0=h1-h4=h1-h3=401.555-243.114=158.441kJ/kg4）理論比功w0=h2-h1=435.2-401.555=33.645kJ/kg5）壓縮機消耗的理論功率

P0=qmw0=0.347133.645=11.68kW第三章制冷原理2020/10/28227）冷凝器單位熱負荷

qk=h2-h3=435.2-243.114=192.086kJ/kg8）冷凝器熱負荷

Qk=qmqk=0.3471192.086=66.67kW第三章制冷原理2020/10/2823過程1－2：壓縮工質，同時放熱至熱源，維持制冷劑溫度恒定過程2－3：工質從熱源溫度Th可逆絕熱膨脹到冷源溫度Tc過程3－4：熱量從冷源轉移到工質中同時工質做功以使制冷劑維持一定的溫度過程4－1：制冷劑從冷源溫度可逆絕熱壓縮到熱源溫度解釋卡諾循環第三章制冷原理2020/10/28244、實際制冷循環與理論循環之區別（1）制冷劑流過系統各部位時都會產生阻力壓降；（2）蒸發器出口的蒸氣已有一定的過熱度；（3）壓縮機壓縮蒸氣不是絕熱的等熵過程。5、不同點導致的后果實際輸氣量減小，而單位實際功增大，實際的ε<ε0第三章制冷原理2020/10/2825

過冷——在達到飽和液體后，制冷劑進一步放熱過飽和液體（過冷液體）。第二節實際制冷循環單級壓縮蒸氣制冷基本循環是最簡單的循環。在實用上，根據實際往往要作一些改進，以提高循環的熱力完善度，改進主要有液體過冷、吸氣過熱及由此而產生的回熱循環。一、液體過冷的影響

將節流前的制冷劑液體冷卻到低于Tk的狀態，稱為過冷。帶有過冷的循環，叫做過冷循環。注意：采用液體過冷對提高制冷量和制冷系數都有利！第三章制冷原理2020/10/2826過冷循環在T-S圖（a）和lgP-h圖（b）上的表示第三章制冷原理2020/10/2827過冷度：飽和溫度與過冷液體溫度差。

Δtg=tk-t4’=3-5℃q0’=q0+Δq0=（h1-h5）+（h5-h5’）

=h1-h5’

（kJ/kg）（tk=t4）

qk=（h2-h4）+（h4-h4’）

w0=h2-h1（kJ/kg）

ε’=q0’/w0=ε0+（h4-h4’）/w0>ε0Qk=GCp（t2-t1）式中：G——空氣流量；Cp——定壓比熱。結論：Δtg越大，節流損失越小，提高ε；其本質是增大冷凝器的熱負荷。實現過冷的方法：1增大冷凝器表面積；2增加冷卻介質（空氣或水等）流量G。第三章制冷原理2020/10/2828二、吸氣過熱的影響

壓縮機吸入前的制冷劑蒸氣的溫度高于吸氣壓力下制冷劑的飽和溫度時，稱為過熱。具有吸氣過熱的循環，稱為過熱循環。

吸氣過熱的好處：形成過熱蒸氣可提高制冷量。（注：制冷劑流經吸氣管路會繼續吸熱）過熱循環在T-S圖（a）和lgP-h圖（b）上的表示第三章制冷原理2020/10/2829Δtr=t1’-t1（過熱度）w0’=h2’-h1’>w0=w0（1+Δtr/T0）qk’=（h2’-h2）+（h2-h4）=Δqk+qkε=q0/w0’

1’過飽和氣體，t1’

1-1’表示制冷劑進一步吸熱；

可見：Δtr越大，ε和qv減少越多。冷凝器的熱負荷也越大，故稱為有害過熱（h1’-h1）。t0越低，有害過熱影響越大。由制冷劑的T-s圖可知，在過熱區，過熱度越大，其等熵線的斜率越大。

防止有害過熱的措施：吸氣管路用隔熱材料包扎起來。當過熱熱來自于車外——有害過熱：q0=h1-h5

當過熱熱來自于車內（如電器設備釋放的熱量）第三章制冷原理2020/10/2830三、回熱循環

利用回熱使節流前的制冷劑液體與壓縮機吸入前的制冷劑蒸氣進行熱交換，使液體過冷、蒸氣過熱，稱之為回熱循環。第三章制冷原理2020/10/2831回熱循環在T-s圖（a）和lgp-h圖（b）上的表示

中間交換器（即熱交換器），解釋其作用：

中間換熱器的換熱量：若不計回熱器與環境空氣之間的熱交換，則液體過冷的熱量等于使蒸氣過熱的熱量，其熱平衡關系為：第三章制冷原理2020/10/28321、流動阻力不能達到完全的等壓放熱與吸熱過程；2、壓縮過程存在熵增，偏高等熵過程；3、有過冷和過熱的影響

1s——吸氣狀態

1s-2s——多變的壓縮過程

2s-20——有壓力損失的排氣過程

20-4s——有阻力的放熱過程

4s-5s——節流過程

5s-10——有壓力損失的吸熱過程

10-1s——有壓力損失的吸氣過程四、實際循環

蒸氣壓縮式制冷機實際循環第三章制冷原理計算中，要對輸氣系數進行修正，使其接近實際輸氣量。2020/10/2833——理論吸氣容積；

式中：

修正原因：壓縮機壓縮功增加、多變過程、吸氣量或輸氣量減小。考慮這些因素，加以修正。（1）輸氣系數

——實際吸氣容積；

λ=f（吸氣的壓力損失、熱交換、泄露、余隙容積）壓縮機的功率：

示功圖上指示功理論循環第三章制冷原理2020/10/2834（2）指示效率考慮摩擦力

（為實際功）

機械效率

（為總效率）

單位制冷量

制冷系數

第三章制冷原理2020/10/2835第三節熱力計算一、要求

1、性能指標Q0、N0、ε0……2、壓縮機的容量、功率

3、熱交換的負荷Q0、QK

，進行設計或選型。二、計算的步驟與方法

1、已知條件

制冷劑的種類（不同種類的物理特性迥異）循環方式（是否過冷、過熱？）循環的工作參數（與工作環境有關）（這里的環境指外氣參數）

T0=5℃，Tk=（與冷卻介質有關）Tk>t2∴

有無過冷、過熱，第三章制冷原理2020/10/28363、查出循環各點的主要參數

1’點h1’、v1’；2’點h2’、v2’4’點h4’=h5’；4點h4

4、利用公式進行計算（1）制冷量

（2）流量

v——比容

已知Q0，則G=Q0/q0

所以（3）通過Vh選擇壓縮機式中：n——壓縮機轉速r/min；Z——壓縮機缸數；S——壓縮機汽缸行程。（4）壓縮機的功率：Ne；（5）理論功率；（6）理論功；（7）指示功；（8）指示功率；（9）軸功率；（10）電機功率；（11）制冷系數；（12）單位功率制冷量。第三章制冷原理2020/10/2837當不變時，

與的關系：

第四節制冷機的工況分析一、冷凝溫度的變化對制冷機性能的影響、，增加

，，減少

即

。但是能隨意降低嗎？第三章制冷原理2020/10/2838當不變時，

不變時，當不變時，

二、蒸發溫度的變化對制冷機性能的影響，，增加

。

吸氣比容

，

流量增加。

功率

不定。當

，功率MAX，即當，不定。

但是

能隨意升高嗎？第三章制冷原理2020/10/2839三、制冷工況3、最大功率工況4、最大壓縮工況注：3和4用于設計時校核。溫度變化輸氣量不變（因為壓縮機n=const）工況換算

壓縮機的制冷量和軸功率等參數隨工況條件變化，為衡量、比較壓縮機性能，制定公認的溫度條件(名義工況)，作為壓縮機制冷量選用和比較的標準。名義工況(舊)1、標準工況2、空調工況銘牌上標示的制冷量和功率一般是在標準工況下的值，如為空調專用，則為空調工況。第三章制冷原理2020/10/2840名義工況(新)高溫工況中溫工況低溫工況最大壓差工況：考核壓縮機零件強度、排氣溫度、油溫、電機繞組溫度。最大軸功率工況：考核壓縮機噪聲、振動，并依此選配電動機。第三章制冷原理2020/10/2841

某空調客車制冷裝置冷負荷為28kw，使用R-12工質，蒸發溫度t0=6℃，冷凝溫度tk=50℃，制冷劑在蒸發器出口處有3℃的過熱度，在冷凝器的出口處有3℃的過冷度，其中λ=0.78，ηi=0.7,ηj=0.9。試進行熱力計算，并說明該制冷裝置能否使用4FS7B型壓縮機。作業：第三章制冷原理2020/10/2842第五節制冷劑一、定義

在制冷系統中，將被冷卻物體的熱量連續不斷地轉移到環境介質（空氣或水）中去的工質。二、鐵道車輛制冷技術對制冷劑的要求1、熱力學性質方面

(1)工作溫度范圍內有合適的壓力和壓力比:

?

P0

≧P大氣

，以免在蒸發器中造成真空使空氣滲進系統。Pk不宜太高，否則會使壓縮機的功率增大，各部件耐壓強度也需提高，從而導致成本增加；?

Pk與P0之比不宜過大；?

在P工下，其沸點應<T環才能吸收空氣的熱量；液化臨界T應>T大，否則ε減小。(2)q0和qv較大，以縮小壓縮機和系統的尺寸。(3)比功w和單位容積壓縮功wv小，循環效率高。(4)等熵壓縮終了溫度t2不能太高，以免潤滑條件惡化或制冷劑自身在高溫下分解。

第三章制冷原理2020/10/28432.遷移性質方面

(1)粘度、密度盡量小，以減小其在系統中的流動阻力；

(2)放熱和導熱系數大，可提高傳熱系數，減少傳熱面積。3.物理化學性質方面

(1)金屬無腐蝕作用，無毒、不燃燒、不爆炸、使用安全。

(2)化學穩定性和熱穩定性好。

(3)對大氣環境無破壞。4.其它

原料來源充足，制造工藝簡單，價格便宜。

第三章制冷原理2020/10/2844字母“R”和它后面的一組數字或字母

表示制冷劑

根據制冷劑分子組成按一定規則編寫

三、制冷劑命名

制冷劑按其化學組成主要有三類：無機物、氟里昂、碳氫化合物制冷劑的簡寫符號

編寫規則：1.無機化合物?

簡寫符號規定為R7()()

括號中填入的數字是該無機物分子量的整數部分。第三章制冷原理2020/10/28452.氟里昂和烷烴類

R(m-1)(n+1)(x)B(z)

數值為0時省去寫，同分異構體則在其最后加小寫英文字母以示區別。正丁烷和異丁烷例外，用R600和R600a(或R601)表示。3.非共沸混合工質

R4()()

括號中數字為該工質命名的先后順序號，從00開始若構成非共沸混合工質的純物質種類相同，但成分含量不同，則分別在最后加上大寫英文字母以示區別。4.共沸混合工質

R5()()

括號中的數字為該工質命名的先后順序號，從00開始

5.環烷烴、鏈烯烴以及它們的鹵代物

環烷烴及環烷烴的鹵代物以“RC”開頭，鏈烯烴及鏈烯烴的鹵代物以“R1”開頭，其后數字排寫與氟里昂及烷烴類符號表示中的數字排寫規則相同。

第三章制冷原理2020/10/2846制冷劑符號舉例

化合物名稱分子式m、n、x、z值簡寫符號一氟三氯甲烷CFCl3m=1,n=0,x=1R11二氟二氯甲烷CF2Cl2m=1,n=0,x=2R12三氟一溴甲烷CF3Brm=1,n=0,x=3,z=1R13B1二氟一氯甲烷CHF2Clm=1,n=1,x=2R22二氟甲烷CH2F2m=1,n=2,x=2R32甲烷CH4m=1,n=4,x=0R50三氟二氯乙烷C2HF3Cl2m=2,n=1,x=3R123五氟乙烷C2HF5m=2,n=1,x=5R125四氟乙烷C2H2F4m=2,n=2,x=4R134a乙烷C2H6m=2,n=6,x=0R170丙烷C3H8m=3,n=8,x=0R290

此外，有機氧化物、脂肪族胺以R6開頭，其后數字任選。為簡單定性判別制冷劑對臭氧層的破壞能力，將氯氟烴類物質代號中的R改用字母CFC，氫氯氟烴類物質代號中的R改用字母HCFC，氫氟烴類物質代號中的R改用字母HFC，碳氫化合物代號中的R改用字母HC，數字編號不變。第三章制冷原理2020/10/2847四、幾種常用制冷劑1.無機物氨沸點-33.3℃，凝固點-77.9℃；單位容積制冷量大粘性小，傳熱性好，流動阻力小；毒性較大，有一定的可燃性，安全分類為B2；氨蒸氣無色，具有強烈的刺激性臭味；氨液飛濺到皮膚上會引起腫脹甚至凍傷；氨系統中有水分會加劇對金屬腐蝕同時減小制冷量；可以任意比與水互溶但在礦物潤滑油中的溶解度很小；系統中氨分離的游離氫積累至一定程度遇空氣爆炸；氨液比重比礦物潤滑油小，油沉積下部需定期放出；在氨制冷機中不用銅和銅合金材料（磷青銅除外）。第三章制冷原理2020/10/28482.氟利昂(1)R12（二氟二氯甲烷CF2Cl2）

沸點-29.8℃，凝固點-158℃；無色，有較弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全；系統里應嚴格限制含水量，一般規定不得超過0.001%；常用溫度范圍內能與礦物性潤滑油以任意比互溶；不腐蝕一般金屬但能腐蝕鎂及含鎂量超過2%鋁鎂合金；對天然橡膠和塑料有膨潤作用。

(2)R134a（四氟乙烷CH2FCF3）

毒性非常低，不可燃，安全；與礦物潤滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯類；化學穩定性很好，溶水性比R12強得多，對系統干燥和清潔性要求更高，用與R12不同的干燥劑。R12對大氣臭氧層有嚴重破壞作用，并產生溫室效應，因此它已受到限用與禁用。但它目前仍是國內應用較廣的中溫制冷劑之一，2010年1月1日起將在我國完全停止生產和消費。第三章制冷原理2020/10/2849(3)R11（一氟三氯甲烷CFCl3）

沸點23.8℃，凝固點-111℃；毒性比R12更小，安全；水在R11中的溶解能力與R12相接近；對金屬及礦物潤滑油的作用關系也與R12大致相似；與明火接觸時，較R12更易分解出光氣。

(4)R22（二氟一氯甲烷CHF2Cl）

沸點-40.8℃，凝固點-160℃；毒性比R12略大，無色無味，不燃不爆，安全；溶水性稍大于R12，系統內應裝設干燥器；部分與礦物潤滑油互溶；化學性質不如R12穩定，對有機物的膨潤作用更強；對金屬與非金屬的作用以及泄漏特性都與R12相似。

R22對大氣臭氧層有輕微破壞作用，并產生溫室效應。它是第二批被列入限用與禁用的制冷劑之一。我國將在2040年1月1日起禁止生產和使用。第三章制冷原理2020/10/28503.碳氫化合物(1)R600a（異丁烷i-C4H10）

沸點-11.73℃，凝固點-160℃；毒性非常低，可燃，應注意防火防爆；與礦物潤滑油能很好互溶，與其他物質的化學相溶性很好，與水的溶解性很差。(2)R290（丙烷C3H8）

沸點和凝固點比R600a低，蒸氣壓較高和Qv比R600a大，其他制冷特性及安全特性均與R600a相似。4.混合制冷劑(1)共沸制冷劑一定P0下蒸發時具有幾乎不變的T0，而且T0一般比組成它的單組分的T0低；一定T0下，共沸制冷劑qv比組成它的單一制冷劑的要大；共沸制冷劑化學穩定性較組成它的單一制冷劑好；全封閉和半封閉壓縮機中該制冷劑可使電機更好的冷卻，電機繞組溫升減小。第三章制冷原理2020/10/2851幾種共沸制冷劑的組成和沸點代號組分質量成分分子量沸點(℃)共沸溫度各組分的沸點(℃)R500R12/152a73.8/26.299.3-33.50-29.8/-25R501R22/1284.5/15.593.1-41.5-41-40.8/-29.8R502R22/11548.8/51.2111.6-45.419-40.8/-38R503R23/1340.1/59.987.6-88.088-82.2/-81.5R504R32/11548.2/51.879.2-59.217-51.2/-38R505R12/3178.0/22.0103.5-30115-29.8/-9.8R506R31/11455.1/44.993.7-12.518-9.8/3.5R507R125/143a50.0/50.098.9-46.7－-48.8/-47.7第三章制冷原理2020/10/2852(2)非共沸制冷劑

非共沸制冷劑的T-ξ圖

一定壓力下溶液加熱時，首先到達飽和液體點A(泡點)，再加熱到達點B，即進入兩相區，繼續加熱到點C(露點)時全部蒸發完成為飽和蒸氣。

泡點溫度和露點溫度的溫差稱之為溫度滑移。第三章制冷原理2020/10/2853

(3)常用混合制冷劑的特性

1)共沸制冷劑R500，可代替R12用于活塞式制冷機，沸點-33.5℃，ODP值較高。

2)共沸制冷劑R502：可代替R22用于獲得低溫沸點-45.4℃，ODP值較高。溶水性比R12大1.5倍，在82℃以上有較好的溶油性。

3)共沸制冷劑R503：可代替R13使用沸點-88℃，不燃燒，無毒無腐蝕性，ODP值較高；適用于復疊式制冷機的低溫級。

4)共沸制冷劑R507：用R502的場合都可用R507替代沸點-46.7℃，ODP值為零；不溶于礦物油，但溶于聚酯類潤滑油。

5)非共沸制冷劑R401A和R401B：可作為過度性替代物性能與R12較接近；能溶于聚醇類和聚酯類潤滑油。

6)非共沸制冷劑R407C：三元非共沸混合制冷劑泡露點溫差大，使用時最好將熱交換器作成逆流形式；不能與礦物潤滑油互溶，但能溶于聚酯類合成潤滑油；低溫工況下，Qv比R22要低得多。

7)非共沸制冷劑R410A：兩元混合制冷劑泡露點溫差僅0.2℃，可稱之為近共沸混合制冷劑；不能與礦物潤滑油互溶，但能溶于聚酯類合成潤滑油；不能直接用來替換R22的制冷系統。第三章制冷原理ODP(ozonedepressionpotential)消耗臭氧潛能值。ODP值越小，制冷劑的環境特性越好。2020/10/2854第三章制冷原理五、關于臭氧Ozone(O3)：指氧的三原子同素異形體。能使雷雨過后或電器設備周圍的空氣帶有特殊的臭味。臭氧是有刺激性氣味的淡藍色氣體，有毒，易爆。地球大氣層中天然存在很少量的臭氧，能夠吸收太陽的紫外線輻射。2020/10/2855第三章制冷原理臭氧層（Ozonesphere):指距地表約10-50公里間的高空大氣層，該層中臭氧濃度相當高，起著保護地球防止紫外線輻射的作用。否則，這種輻射會嚴重地傷害地面上