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

Символи­ческое обозна­чение

Химическое наюание

ХИМИ­ЧЕСКАЯ

Формула

R717

Аммиак

ІЧНз

R7I8

Вода

Н20

R744

Двуокись углеро­

COj

Да

R11

Фтортрихлорме-

CFCI. i

Тан

RI2

Дифтордкхлор-

CFsCt»

Метан

R22

Дифторхлорметан

CHF2CI

RI70

Этан

СН, СНз

R13B1

Трифторбромме-

CF3Br

Тан

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