Точка росы фреона что это

Точка росы фреона что это

102. НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАБОТЕ С НОВЫМИ ХЛАДАГЕНТАМИ

По мере продвижения хладагента по испарителю хладагент все больше выкипает, однако

из-за глайда температура кипения растет (при давлении 4,8 бар глайд равен примерно 5,5 K).

В момент, когда выкипает последняя молекула жидкости

хладагент находится в

состоянии насыщенного пара при температуре точки росы (то есть 7°C при давлении 4,8 бар).

Далее, на участке В-С пары хладагента перегреваются и в точке, где стоит термобаллон ТРВ

температура перегретого пара возрастает до 13°C, то есть перегрев составляет

А теперь рассмотрим, что происходит в конденсаторе воздушного охлаждения

При избыточном давлении 18 бар

температура точки росы (при ко-

торой появляется первая капля

жидкости) равна 49°C

По мере продвижения хладаген-

та по конденсатору, его пары

конденсируются, но одновре-

менно с этим падает температу-

ра хладагента вследствие тем-

пературного глайда (величина

глайда при давлении 18 бар со-

ставляет около 5 K).

В момент, когда последняя мо-

лекула пара переходит в жид-

ет температуру начала кипения

(находится в состоянии насы-

щенной жидкости), которая при

давлении 18 бар равна 44°С.

Далее жидкий хладагент пере-

охлаждается, достигая на выхо-

де из конденсатора

температуры, например, 39°C.

При этом переохлаждение со-

ставляет 44 – 39 = 5 K.

Хладагент R407C, за исключе-

нием некоторых специальных

случаев, практически не исполь-

зуется в торговом и промышлен-

Внимание! Не путайте температуру точки росы с температурой

начала кипения, иначе вы можете подумать, что перегрев равен

13 – 1,5 = 11,5 K и сделать из этого ошибочный вывод о слишком вы-

соком перегреве: для определения перегрева всегда нужно брать наи-

меньшую разность температур.

Внимание! Не путайте температуру точки росы с температурой

начала кипения, иначе вы можете подумать, что переохлаждение

равно 49 – 39 = 10 K и сделать из этого ошибочный вывод о слишком

высоком переохлаждении: для определения переохлаждения всегда

нужно брать наименьшую разность температур.

Источник

Температурный глайд. Почему так важна эта характеристика фреонов

Каждый день мы пользуемся холодильником и не задумывается, насколько сложная это система. А ведь он сохраняет качество наших продуктов благодаря физико-химическим процессам, происходящим у него внутри.

В нашей статье мы рассмотрим такую характеристику, как температурный глайд фреонов (хладагентов) и что это такое. Расскажем, почему эта величина так важна в холодильном оборудовании и почему ее нужно учитывать при поломке устройства.

Основной принцип действия хладагентов, на котором построена вся работа холодильного оборудования и кондиционеров, – поглощение тепла при испарении и его выделение при конденсации. Все фреоны делятся на однокомпонентные и многокомпонентные.

Температурный глайд

В однокомпонентных хладонах фазовый переход газ-жидкость происходит только при изменении давления, температура при этом остается постоянной. Эти фреоны относятся к азеотропным. В многокомпонентных смесях возможны два варианта:

– смесь состоит из схожих по физическим свойствам веществам, у которых температуры кипения примерно равны. Поэтому переход зависит также только от давления, при этом смеси данного типа относятся к азеотропным;

– в состав смеси входят вещества, которые достигают кипения при разных показаниях температуры и изменении давления. Эти смеси являются неазеотропными или зеотропными.

Температурный глайд (температурное скольжение) – это разница температур, при которых происходит фазовый переход газ-жидкость хладагента.

Наличие этого показателя, а также его значение – важная характеристика хладагентов, влияющая на его эксплуатационные свойства и конструкцию холодильной техники.

Рассматривая температурное скольжение, важно знать такие его параметры как точка росы или точка насыщения и точка кипения. Точка росы – это показатель температуры, при котором пар фреона начинает конденсироваться, т.е. осуществляется переход из газообразного состояния в жидкость. А точка кипения – это температура, при которой жидкость начинает испаряться и переходить в газообразное состояние. То есть температурный глайд – это разница между точкой росы и точкой кипения компонентов неазеатропной смеси.

Рассмотрим все вышесказанное на примере фреона R407F

Это многокомпонентная смесь

Но при этой температуре в газообразное состояние перейдет только один компонент смеси. Она изменит свой состав – жидкая фаза обогащается компонентами с более высокой температурой кипения. И для продолжения фазового перехода нужно увеличить температуру. При этом в фазовый переход совершит снова только один компонент смеси.

где Tg – температурный глайд,

Tmax – температура конденсации (точка росы),

Tmin – минимальная температура кипения.

Для фреона R407F температурный глайд составляет 7,2.

Для чего нужно знать температурный глайд фреонов?

Поскольку значение температур кипения и достижения точки росы являются крайними для осуществления фазовых переходов жидкость-пар и из газообразного состояния обратно в жидкость, то их нужно обязательно учитывать при работе с любой неазеотропной смесью фреонов. Это важно знать, чтобы избежать перегрева и переохлаждения системы.

В холодильной технике температура испарителя используется в основном для контроля температуры прибора и прекращения оттаивания. Если производитель использует однокомпонентный фреон, то нужно выставить ту температуру, которая указана в рекомендациях. Если же при производстве холодильного оборудования используется неазеотропная многокомпонентная смесь хладонов, то у них точка росы и точка кипения будут иметь разные значения. Для определения фактической функциональной температуры испарителя лучше всего учитывать усредненное значение точки росы и точки кипения.

Также температурный глайд стоит учитывать при переводе оборудования с одного вида фреона на другой. Если физические характеристики фреонов (температура кипения, точка росы, давление) будут сильно различаться, то переход будет возможен в случае доработки системы, а то и полной замены оборудования.

Температурный глайд влияет на возможность дозаправки холодильного оборудования и кондиционеров. Установки, работающие на однокомпонентном фреоне либо азеотропной смеси фреонов, можно дозаправлять без ущерба эффективности работы. Если же применяется неазеотропная многокомпонентная смесь, то сначала нужно слить старый фреон и по новой заправить оборудование.

Мы постарались предельно ясно рассказать, что такое температурный глайд фреонов (хладагентов), от чего он зависит и на какие показатели работы оборудования влияет.

Надеемся, наша статья была полезной для вас!

Видео по теме

Источник

Температурный глайд – что это такое, от чего зависит, как измеряется

Обновлено: 10 января 2021.

В этой статье мы расскажем про температурный глайд фреонов: что это такое, от чего зависит, как измеряется. Разобрали определение глайда температур на примере хладагента R-407c. В конце страницы вы найдете таблицу температурного глайда для хладагентов.

Зеотропные и азеотропные смеси

Все хладагенты делятся на два типа – однокомпонентные и смеси. У фреонов, состоящих из одного вещества не может быть температурного глайда. Их температура кипения постоянна и зависит только от давления. Они являются азеотропными.

В состав смесей (многокомпонентных хладагентов) входят от 2 до 5 (например, R438a) веществ. Если у компонентов одинаковые температуры кипения в определенном диапазоне, они тоже относятся к азеотропным.

Часто в состав многокомпонентного хладагента входят вещества с разными температурами кипения. Такие смеси называют зеотропными или неазеотропными. У них есть температурный глайд. У них важную роль играет точка росы (точка насыщения).

Что такое температурный глайд

По мере испарения состав жидкого хладагента меняется. Соответственно меняются его характеристики. Повышается температура кипения. В один прекрасный момент он перестает переходить в газообразную фазу.

Tg = Tmax – Tmin

От чего зависит температурный глайд

Температурный глайд – промежуток температур, в котором хладагент может быть одновременно газом и жидкостью. Это значение меняется в зависимости от состава. Дело в том, что разница между температурами кипения хладагентов не постоянна.

Например, есть некоторый фреон, в составе которого газы А и Б. У них небольшая разница в температуре кипения. Но свойства хладагентов разные. Поэтому при разном давлении температурный глайд будет отличаться.

Чем выше давление, тем больше температура кипения фреонов. Так как их зависимость не прямая, то и разница температур насыщения и кипения больше. Соответственно – больше температурный глайд.

Что пишут производители

Из-за того, что температурный глайд зависит от давления, нельзя указать его точное значение. Производители хладонов измеряют его по-разному. Например, они могут указать температурный глайд:

Поэтому не стоит слепо доверять цифрам. В спецификации к одному и тому же фреону могут быть указаны разные значения. Не все указывают, при каких условиях они измеряли температурный глайд фреона. Если вы столкнулись с новым хладагентом, лучше тестировать его самому.

Таблица температурного глайда хладагентов

В этой таблице собраны значения температурного глайда для зеотропных фреонов. Данные взяты с официальных сайтов производителей и официальной документации. К сожалению, не везде указано, как именно измерялся глайд.

В этой статье мы постарались популярно пояснить, что такое температурный глайд хладагентов и от чего он зависит. Также привели средний глайд наиболее популярных многокомпонентных фреонов. Не забудьте поделиться ей с коллегами и друзьями!

Источник

Свойства и нюансы использования хладагентов. Часть 1

Производя анализ наиболее известных хладагентов, которые были разработаны в различное время как в нашей стране, так и за рубежом, без особого труда можно убедиться в том, что все хладагенты, будучи очень разнообразными, весьма неидеальны с точки зрения потребных термодинамических и эксплуатационных характеристик.

Развитие холодильной техники в настоящее время находится под влиянием трёх определяемых экологическими проблемами взаимосвязанных факторов, представляющих собой:

Анализируя наиболее известные, разработанные в различное время в нашей стране и за рубежом хладагенты (заменители R12, R22, R502 и другие), можно убедиться, что у каждого из них имеются уязвимые места с точки зрения выполнения перечисленных требований. Поэтому в перспективе все они могут оказаться объектами разного рода экологического регулирования, которое в конечном итоге сведётся к запретам их производства и потребления.

Кроме того, для осознанного применения альтернативных веществ в производстве новой техники и сервисе эксплуатируемого парка холодильного оборудования необходимо иметь достаточно большой объём информации о термодинамических свойствах этих веществ, их взаимодействии с другими материалами и веществами в холодильной машине, а также данные о санитарно-гигиенических свойствах и т.д. Эти сведения не всегда имеются для предлагаемых на рынке веществ, в том числе и отечественных.

Анализируя наиболее известные, разработанные в различное время в нашей стране и за рубежом хладагенты, можно убедиться, что у каждого из них имеются уязвимые места с точки зрения выполнения перечисленных требований

Немаловажными факторами успешного внедрения новых хладагентов являются также наличие отечественного производства, как самих веществ, так и компрессоров, предназначенных для работы на них, и возможность экспорта холодильной техники, работающей на таких веществах.

Прежде чем рассматривать свойства хладагентов, остановимся на основных требованиях, предъявляемых к ним. Требования к хладагентам подразделяются на следующие группы:

Хладагенты, отвечающие всем перечисленным требованиям, найти практически невозможно, поэтому в каждом отдельном случае выбирают хладагент с учётом конкретных условий работы холодильной машины, причём предпочтение следует отдавать таким, которые удовлетворяют принципиальным и определяющим требованиям.

Альтернативными веществами могут быть чистые (простые) вещества и смеси. Предпочтение отдаётся прежде всего чистым веществам.

Стандартом допускается несколько обозначений хладагентов: условное (символическое), торговое (марка), химическое и химическая формула.

Условное обозначение хладагентов является предпочтительным и состоит как из буквы «R» или слова the refrigerant (хладагент), таки и из комбинации цифр. Например, хладон-12 имеет обозначение R12 (CF2C12). Цифры расшифровывают в зависимости от химической формулы хладагента. Первая цифра (1) указывает на метановый ряд, следующая цифра (2) соответствует числу атомов фтора в соединении. В том случае, когда в производных метана водород вытеснен не полностью, к первой цифре добавляют количество оставшихся в соединении атомов водорода, например, R22.

Для этанового ряда вначале записывают комбинацию цифр — индекс, равный 11, для пропанового — 21, для бутанового — 31. Для этих производных ко второй цифре добавляют число атомов водорода, если они есть, например трифтортрихлорэтан C2F2C13 — R113.

В случае, если в составе соединения имеется бром, в его обозначении появляется буква «В», за которой следует число атомов брома, например, R13B1 — трифторбромметан, химическая формула CF3Br.

Изомеры производных этана имеют одну и ту же комбинацию цифр (цифровой индекс), и то, что данный изомер является полностью симметричным, отражается его цифровым индексом без каких-либо уточнений. По мере возрастания значительной асимметрии к цифровому индексу соответствующего изомера добавляют букву «а», при большей асимметрии её заменяют буквой «b», затем «с», например, R134a, R142b и т.д.

Способ цифрового обозначения непредельных углеводородов и их галогенопроизводных аналогичен рассмотренному выше, но к цифрам, расположенным после буквы «R», слева добавляют 1 для обозначения тысяч (например, R1150). Для хладагентов на основе циклических углеводородов и их производных после буквы «R» перед цифровым индексом вставляют букву «С» (например, RC270).

Хладагенты неорганического происхождения имеют номера, соответствующие их относительной молекулярной массе плюс 700. Например, аммиак, химическая формула которого NH₃, обозначают как R717, а воду (Н₂О) как R718.

Хладагентам органического происхождения присвоена серия 600, а номер каждого хладагента внутри этой серии назначают произвольно (например, метиламин имеет номер 30, следовательно, его обозначение запишется как R630).

Зеотропным или неазеотропным смесям присвоена серия 400 с произвольным номером для каждого хладагента внутри этой серии, например, R401a.

Удельная теплоёмкость — отношение теплоёмкости к массе, теплоёмкость единичной массы вещества (разная для различных веществ), то есть физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу. В Международной системе единиц (СИ) удельная теплоёмкость измеряется в [Дж/(кг-К)]. Удельная теплоёмкость обычно обозначается буквами «c» или «С», часто с индексами.

На значение удельной теплоёмкости влияет температура вещества и другие термодинамические параметры. Например, измерение удельной теплоёмкости воды даст разные результаты при 20 и 60 °C. Кроме того, удельная теплоёмкость зависит от того, каким образом позволено изменяться термодинамическим параметрам вещества (давлению, объёму и т.д.): например, удельная теплоёмкость при постоянном давлении (ср) и при постоянном объёме (^), вообще говоря, различны. Удельная теплоёмкость всегда зависит от температуры, поэтому наиболее корректно определять её по следующей формуле с формально бесконечно малыми величинами:

Здесь Q — количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении); m — масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества; ΔT — разность конечной и начальной температур вещества.

Хладагенты на основе предельных углеводородов, содержащих бром, имеют двойное обозначение. Это обозначение имеет в своём составе букву «В», например R13B1, или букву «Н», за которой следуют цифры 1 и 3, но далее к ним добавляют ещё две цифры, первая из которых указывает на число атомов хлора, вторая — на число атомов брома. Например, трифторбромметан (CF3Br), у которого число атомов хлора равно 0, а атомов брома — 1, может обозначаться либо R13B1, либо Н1301.

В настоящее время появилась тенденция при обозначении хладагентов предварять цифровой индекс не буквой «R» или «Н», а аббревиатурой, указывающей непосредственно на группу, к которой относят хладагент, в зависимости от степени воздействия его на окружающую среду. Например, предлагаются следующие обозначения:

Каждая фирма-производитель хладагентов выпускает в продажу свою продукцию под собственным наименованием, например, данной деятельностью занимаются такие фирмы [торговая марка], как: MackDown Chemical Inc. [MackFri], Du Pont de Nemour [Freon («Фреон») или Suva («Сува»)], Elf Atochem [Forane («Форан») ], Solvay [Kaltron («Кальтрон») ], Montedison [Algofrene («Альгофрен») ], AZSO [Allied Signal], ICI [Klea («Клеа»)], Daikin Kogyo [Daiflon («Дайфлон»)].

Большая политика и амбиции мировых монополистов во многом определяют судьбу таких, на первый взгляд, далёких от конечного потребителя продуктов, как хладагенты.

Очевидно, что холодильные агенты должны обладать высокой надёжностью и холодопроизводительностью, низкой ценой, малым энергопотреблением, а также быть безопасными и соответствовать санитарным нормам

Казалось бы, свойства тех или иных холодильных агентов или, как их называют по привычке, фреонов должны интересовать только узкий круг специалистов, занимающихся холодильной техникой. С одной стороны, так и есть. Однако поистине гигантский рынок холодильного оборудования, требующий ежегодного производства около 100 тыс. тонн хладонов, приковывает к этой отрасли взгляды крупнейших химических концернов, способных лоббировать свои интересы на уровне национальных правительств даже самых развитых стран. Рядовой потребитель холодильной техники вряд ли будет интересоваться химическим составом начинки своей покупки. Однако если подобная халатность и простительна для частного покупателя бытового холодильника, то для владельца торгового предприятия оборудование с «неправильным» хладоном может оказаться «дамокловым мечом». Например, очевидно, что холодильные агенты должны обладать высокой надёжностью и холодопроизводительностью, низкой ценой, малым энергопотреблением, а также быть безопасными и соответствовать санитарным нормам. Казалось бы, оценка перечисленных свойств и должна быть определяющей при выборе хладона, но не тут то было! И с 1989 года основным критерием, стоящим выше и медицинских норм, и цены, стало отношение хладона к такой, на первой взгляд, далёкой от холодильной тематики проблемы, как озоновый слой над нашей планетой.

Первым международным документом, ставящим проблему сохранения озонового слоя Земли, была Венская конвенция 1985 года. Этот документ, по своей сути, носил декларативный характер. Подписавшие его государства не брали на себя никаких обязательств; были лишь очерчены контуры общечеловеческой проблемы, которую следовало как можно быстрее решить. Однако прошло чуть более двух лет, и в 1987 году международное сообщество приняло куда более жёсткий документ, получивший название Монреальского протокола. Согласно его положениям, основными виновниками разрушения озонового слоя объявлялись атомы хлора или брома, которые отделились от молекул химических соединений, синтезированных человеком. Основная вина отводилась как хлорфторуглеродам, использующимся в качестве распылителей в аэрозолях, так и хладагентам, в том числе R12, которым в те времена было заправлено подавляющее большинство холодильных машин и кондиционеров.

Несмотря на протесты немногочисленных групп авторитетных учёных, указывающих на недостаточную научную обоснованность положений предстоящего договора, Монреальский протокол был принят. В дополнение к этому группа химиков, подготовившая научную базу под этот запрет, была удостоена Нобелевской премии. До сих пор некоторые исследователи выражают большие сомнения по поводу целесообразности принятия запрета хлорфторуглеродов. Самые жёсткие критики объявляют протокол грандиозной аферой, инициированной группой химических концернов с целью монополизировать рынок и вытеснить национальных производителей, более умеренные говорят о спорности некоторых положений и призывают к корректировке протокола с учётом времени.

Холодопроизводительность, подсчитанная по испарителю холодильной машины, должна соответствовать производительности компрессора. Холодопроизводительность компрессора выражают также произведением действительного объёма V_д [м 3 /ч] пара, засасываемого компрессором, и объёмной холодопроизводительности q_u [ккал/м 3 ]: Q₀ = V_дq_u. Действительный объём V_д можно выразить через объём V_h, описываемый поршнем: V_д = V_hλ, где λ — коэффициент подачи хладагента. Один и тот же компрессор, работающий в разных условиях эксплуатации, имеет резко отличающиеся рабочие объёмные и энергетические характеристики и разную холодопроизводительность. Существенное влияние на рабочие характеристики и холодопроизводительность оказывает степень сжатия р_к/р₀. С увеличением этого отношения резко возрастают объёмные потери вследствие расширения пара из вредного пространства (снижается λ). Чем больше вредное пространство, тем сильнее это влияние. Увеличение степени сжатия сопровождается повышением температуры в конце сжатия и сильным нагреванием стенок машины. В связи с этим увеличивается вредный теплообмен между всасываемым паром и стенками (снижается λω). Возрастают также потери от неплотности.

При разных температурах кипения t₀, конденсации t_к и переохлаждения перед регулирующим вентилем t_и холодильная машина с одним и тем же компрессором даёт разную холодопроизводительность Q₀. С повышением t₀ и понижением t_к и t_и холодопроизводительность увеличивается, а с понижением t₀ и повышением t_к и t_и — уменьшается. Особенно резкое влияние оказывает на холодопроизводительность машины температура кипения хладагента: повышение t₀ на 1°C в аммиачных машинах приводит к увеличению Q₀ примерно на 6 %, во фреоновых — на 4 °%.

В каталогах и справочниках холодопроизводительность компрессоров указана для работы в сравнительных условиях. Стандартные температуры предусмотрены ГОСТ 6492-68. Холодопроизводительность, подсчитанная при стандартных сравнительных температурах, называется «стандартной» холодопроизводительностью Q_0ст = V_hλ_стq_uст. Холодильные машины практически работают при условиях, отличающихся от сравнительных. Эти условия называются рабочими, холодопроизводительность, определяемая при них, — рабочей холодопроизводительностью Q_раб = V_hλ_рабq_uраб, где q_ucт и q_раб — объёмная холодопроизводительность, а λ_ст и λ_раб — коэффициент подачи хладагента при стандартных и рабочих условиях. Разделив одно на другое, получим:

Для определения рабочей холодопроизводительности машины при изменении режима работы исходят из стандартной холодопроизводительности

Кроме потерь, учитываемых коэффициентом подачи компрессора, в действительной холодильной машине имеются потери холода вследствие теплопритока через трубопроводы и от вспомогательных механизмов. Работа, расходуемая на привод этих механизмов, превращается в эквивалентное количество тепла, которое воспринимается хладагентом и поступает в холодильную машину. Следовательно, в холодильной технике различают холодопроизводительность установки нетто Q_0неттo и брутто Q_{0брутто}. Первая — полезная холодопроизводительность без потерь, соответствующая расходу холода непосредственно на охлаждаемый объект. Вторая — холодопроизводительность компрессора, равная полезному расходу холода и указанным выше потерям. Коэффициент потерь, определяемый как ε = Q_0неттo/Q_{0брутто}, зависит от характера планировки холодильной установки, качества её монтажа и теплоизоляции, системы охлаждения, производительности машины, температурного режима работы и т.д.

Конечно, нельзя отрицать, что альянс концернов «Du Pont + ICI», обладающий фактической монополией на производство оборудования для синтеза хладона R134а, который в период подписания Монреальского протокола позиционировался как единственная достойная альтернатива озоноразрушающим веществам, получил небывалую прибыль после введения законодательных ограничений на R12. Однако даже если это было бы и так, то Du Pont наступил на собственные грабли — развязанная «экологическая охота» за вредными веществами обернулась и против R134а (европейское сообщество начало вводить всё более жёсткие дискриминационные законы против этого хладона).

«Одна из трагедий последних десятилетий состоит в том, что политика всё больше проникает в ранее не свойственные ей сферы, в том числе и технику, — говорит заведующий отделом “Энергоресурсосбережение” ОКБ-1 ОАО “ЭНИН” (бывш. Энергетический институт имени Г. М. Кржижановского), председатель Научно-исследовательского и проектного кооператива “Элегаз” Игорь Мазурин. — Подписание Монреальского протокола сопровождалось массированной и агрессивной пиар-кампанией. Любые сомневающиеся голоса замалчивались. Проблемы глобальных изменений в связи с появлением озоновой дыры стали предметом политических спекуляций. Политики устанавливали сроки постепенного вывода из производства хладагентов, а озоновый слой над Антарктидой тем временем опять пришёл в своё нормальное состояние. По сути, Монреальский протокол утратил предмет своего обсуждения».

Заметим, что сегодня похожая ситуация складывается и с Киотским протоколом, посвящённым вопросам глобального потепления на планете. Из стран-участниц этого договора пока только США официально объявили о выходе из него в связи с недостаточной научной

обоснованностью отдельных положений. Монреальский же протокол за время своего существования обогатился целым рядом поправок (Лондонская 1990 года, Копенгагенская 1992 года и др.), ужесточающих условия вывода из производства и потребления озоноразрушающих веществ.

До сих пор некоторые исследователи выражают большие сомнения по поводу целесообразности принятия запрета хлорфторуглеродов. Самые жёсткие критики объявляют протокол грандиозной аферой, инициированной группой химических концернов с целью монополизировать рынок и вытеснить национальных производителей

По степени озоноразрушающей активности озонового слоя Земли галоидопроизводные углеводороды разделены на три группы:

1. Хлорфторуглероды ХФУ (CFC). Обладают высокой озоноразрушающей активностью, хладагенты этого типа включают: R11, R12, R13, R113, R114, R115, R500, R502, R503, R12B1, R13B1.

2. Гидрохлорфторуглероды ГХФУ (HCFC). Хладагенты с низкой озоноразрушающей активностью, к ним относятся: R21, R22, R141b, R142b, R123, R124.

3. Гидрофторуглероды ГФУ (HFC), фторуглероды ФУ (FC), углеводороды (HC). Не содержащие хлора хладагенты, считаются полностью озонобезопасными. Таковыми являются хладагенты: R134, R134a, R152a, R143a, R125, R32, R23, R218, R116, RC318, R290, R600, R600a, R717 и др.

Особенности термодинамики смесей хладагентов

В молекулярной теории растворов различают зеотропные (неазеотропные) и азеотропные смеси. Термодинамическое поведение смеси азеотропного состава подобно поведению чистого вещества, поскольку состав паровой и жидкой фаз у неё одинаков, а давления в точках росы и кипения совпадают.

Концентрации паровой и жидкой фаз зеотропной смеси в условиях термодинамического равновесия различаются, а изотерма под бинодалью в p-h-координатах имеет наклон, то есть кипение при постоянном давлении происходит при увеличении температуры хладагента от t₀₁ до t₀₂, а конденсация — при падении температуры от t_k1 до t_k2. Это необходимо учитывать при определении степени перегрева пара на входе в компрессор, а также при оценке энергетических характеристик холодильной установки.

Таким образом, температуру кипения и температуру конденсации следует находить по-другому. Температуру кипения вычисляют как среднюю температуру t₀ между температурой точки росы t₀₂ при постоянном давлении всасывания рвс и температурой, при которой хладагент поступает в испаритель t₀₁.

Температуру конденсации определяют как среднюю температуру t_к.ср между температурой точки росы t_k1 (температура начала процесса конденсации при постоянном давлении нагнетания р_н) и температурой t_k2 жидкости на выходе из конденсатора. Разность температур фазового перехода при постоянном давлении (при кипении или конденсации) получила название Δt_gl или «температурный глайд» (от англ. glide — скольжение). Значение Δt_gl зависит от состава рабочего тела и является важным технологическим параметром. Перегрев всасываемого пара вычисляют как разность температуры t_вс на входе в компрессор и температуры точки росы t₀₂ хладагента при давлении всасывания р_вс. При регулировании холодопроизводительности холодильных установок с помощью регулирующих вентилей необходимо учитывать всё изложенное выше. Переохлаждение жидкости вычисляют как разность между действительной температурой жидкости и температурой точки конца конденсации t_k2 при давлении нагнетания р_н.

Особенно важно при регулировании давления учитывать температурный глайд смеси хладагентов. Кроме того, температурный глайд является решающим фактором при определении размеров теплообменных аппаратов.

Потери давления в системе существенно увеличивают температурный глайд. Пренебрежение данным явлением при составлении теплового баланса может привести к занижению размеров теплообменных аппаратов и других элементов холодильной системы. Влияние этого фактора особенно существенно, когда холодильная система эксплуатируется на пределе своих возможностей.

Таким образом, зеотропные смеси имеют свои преимущества и недостатки. С одной стороны, изменение состава рабочего тела при циркуляции его по контуру холодильной системы может привести к возрастанию холодопроизводительности и холодильного коэффициента, по сравнению с этими характеристиками для чистых хладагентов. С другой стороны, применение зеотропных смесей приводит к снижению интенсивности теплообмена в испарителе и конденсаторе.

Ещё один недостаток зеотропной смеси — потенциальная возможность изменения её состава при появлении утечек в контуре холодильной системы, что влияет на пожаробезопасность и холодопроизводительность установки. Чтобы снизить вероятность изменения состава в области концентраций, где преобладает пожароопасный компонент, в смесь добавляют негорючий компонент, давление насыщенных паров которого близко к давлению паров пожароопасного компонента или выше него. Если холодильная смесь содержит хотя бы один горючий компонент, то необходимо при заправке обязательно избегать попадания воздуха в систему.

Непосредственно сам механизм изменения состава рассматриваемого многокомпонентного хладагента в холодильной установке обладает следующими многочисленными особенностями:

При практическом использовании зеотропных смесей рекомендуется:

Источник