Свойства хладагентов
Таблица 1
Обозначение и классификация хладагентов
Для обозначения хладагентов были приняты их химические названия и формулы. Например, аммиак —NН3, двуокись углерода — СО2, метан — СН4. 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. 1.
Символическое обозначение | Химическое название | Химическая формула |
R7I7 | Аммиак | NH3 |
R7I8 | Вода | Н2О |
R744 | Двуокись углерода | СО2 |
R11 | Фтортрbхлорметан | CFCl3 |
RI2 | Дифтордихлорметан | CF2CI2 |
R22 | Дифторхлорметан | CHF2CI |
RI70 | Этан | CH3CH3 |
RI3BI | Трифторбромметан | CF3Br |
В качестве хладагентов используют не только однородные вещества, но и смеси. Двухкомпонентные смеси называют бинарными.
Неазеотропные смеси (у которых в процессах кипения и конденсации меняется процентный состав компонентом) 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/RI2 (90/10). При этом компоненты располагают в порядке повышения их нормальной1 температуры кипения tн 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 RI15 (51,2%) и R22 (48,8%).
По давлению конденсации при температуре конденсации tк=30 °С хладагенты делят на три группы:
хладагенты высокого давления (2<р30<7 МПа) или низкотемпературные (tн.к ниже — 60 °С);
хладагенты среднего давления (0,3<р30<2 МПа) или среднетемпературные (tн.к выше —60 °С и ниже — 10°С);
хладагенты низкого давления (р30<0,3 МПа) или высокотемпературные (tн.к выше — 10 °С).
Хладагенты высокого давления используют в низкотемпературных многоступенчатых и каскадных холодильных машинах; хладагенты среднего давления — в среднетемпературных 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.
Основные термодинамические свойства наиболее распространенных хладагентов приведены в табл. 2 [3, 5].