Рабочие вещества холодильных машин
Рабочее вещество, с помощью которого в холодильной машине совершается обратный кругопой процесс или цикл, называют хо л о д и л ь — ным агентом. В специальной технической литературе применяют сокращенный термин хладагент.
Ранее в качестве хладагентов применяли двуокись углерода, аммиак, сернистый ангидрид и углеводороды — хлористый этил и хлористый метил. В 30-х годах на смену сернистому ангидриду и углеводородам пришли фреоны — углеродные или углеводородные соединения, содержащие фтор, хлор и бром. Это позволило повысить надежность, энергетическую эффективность и безопасность холодильных машин.
Фреон — это торговая марка, принадлежащая американской фирме «Дюпон», которая в 1928 г. впервые синтезировала фреон-12. В нашей стране вместо термина фреон ввели термин хладон. Между тем в специальной технической литературе продолжают применять термин фреон.
По виду используемого хладагента различают холодильные машины аммиачные, фреоновые, пропано — вые, пароводяные, водоаммиачные и др.
В настоящее время на практике применяют до 20 хладагентов.
Обозначение и классификация хладагентов
Для обозначения хладагентов были приняты их химические названия и формулы. Например, аммиак — NH3, двуокись углерода — СОг, метан — СНч. Однако это неудобно и сложно.
Международной организацией по стандартизации (ИСО) введен международный стандарт МС ИСО 817—74 на систему обозначений. В соответствии с этим стандартом предпочтительнее символическое (условное) обозначение хладагентов — буквой R (первая буква английского слова Refrigerant, т. е. хладагент) и цифрами.
У хладагентов неорганического происхождения цифры соответствуют их молекулярной массе, увеличенной на 700.
У хладагентов органического происхождения на основе углеводородов (у фреонов) цифрами кодируют структуру молекулы. Они соответствуют: последняя — числу атомов фтора, предпоследняя — увеличенному на единицу числу атомов водорода, третья справа — уменьшенному на единицу числу атомов углерода.
Если вместо атомов хлора в молекуле содержатся атомы брома, то после цифр, указывающих число атомов фтора, добавляют букву В и цифру, соответствующую числу атомов брома.
Примеры обозначения хладагентов приведены в табл. I.
Таблица 1
|
В качестве хладагентов используют не только однородные вещества, но и смеси. Двухкомпонентные смеси назыиают бинарными.
Неазеотропные смеси (у которых в процессах. кипения и конденсации меняется процентный состав компонентов) обозначают через компоненты с указанием их содержания в смеси в процентах (по массе). Например, неазеотропную смесь, состоящую из R22 (90 %) и RI2 (10%), обозначают: R22/R12 (90/10). При этом компоненты располагают в порядке повышения их нормальной[2] температуры кипения /н к.
Азеотропные смеси (у которых в процессах кипения и конденсации не меняется процентный состав, т. е. они ведут себя как однокомпонентные вещества)
Условно обозначают цифрами 501, 502, 503 и т. д. Например, R502 — это азеотропная смесь из R115 (51,2%) и R22 (48,8 %).
По давлению конденсации при температуре конденсации <К=30°С хладагенты делят на три группы: хладагенты высокого давления (2</j30<7 МПа) или низкотемпературные (<„ к ниже —60 °С);
Хладагенты среднего давления (0,3<рзо<2 МП а) ил и среднетемпературные (/„ к выше —60 °С и ниже — І0 °С);
Хладагенты низкого давления (рэё-СО. З МПа) или высокотемпературные (/„ к выше —10 °С).
Хладагенты высокого давления используют в низкотемпературных многоступенчатых и каскадных холодильных машинах; хладагенты среднего давления — в средне — температурных холодильных машинах при температурах кипения от —10 до —30 °С (эти машины преимущественно применяются в отраслях, связанных с заготовкой, производством, хранением и реализацией пищевых продуктов); хладагенты низкого давления — в тепловых насосах, системах кондиционирования воздуха, охладителях напитков и т. д.
Posted in К холодильной технике