Вещества, применяемые в качестве холодильных агентов

Всех свойств, которыми должен обладать холодильный агент, не имеет ни одно из известных в настоящее время веществ. Но больше других отвечают требованиям, предъявляемым к рабочим веществам холодильных машин, аммиак NH₃ и фреоны. В настоящее время применяют почти исключительно эти вещества.

Фреоны - это большая группа веществ, представляющих собой фтористые и хлористые производные предельных (насыщенных) углеводородов. Особенно много таких производных метана и этана, к ним относятся дифтордихлорметан CF₂Cl₂, трифтормонохлорметан CF₃Cl, дифтормонохлорметан CHF₂Cl, дифтормонохлорэтан C₂H₃F₂Cl и др.

Большое разнообразие фреонов и относительно сложные названия вызвали необходимость обозначения их в условной системе.

Согласно этой системе каждый холодильный агент в зависимости от его химической формулы имеет свое числовое обозначение. Получают его следующим образом. Пишут последнюю цифру, за которую принимают число атомов фтора в молекуле данного холодильного агента. Предпоследнюю цифру берут на единицу больше числа атомов водорода в молекуле, а третью цифру от конца - на единицу меньше числа атомов углерода в молекуле. Для производных метана третья цифра от конца равна нулю, поэтому они имеют двухзначные числовые обозначения. Число атомов хлора в молекуле соединения определяют вычитанием суммы чисел атомов водорода и фтора из общего числа атомов, присоединенных к углероду. В молекуле насыщенных углеводородов общее число присоединенных атомов равно 2n+2, где n - число атомов углерода. Например, общее число присоединенных атомов в молекуле метана равно 2·1+2=4, а в молекуле этана 2·2+2=6 и т.д.

Перед окончательным числовым обозначением холодильного агента рекомендуется писать слово Refrigerant или букву R, например, R12, R22 и т.д. В нашей стране перед полученным таким же способом числовым обозначением фреонов пока чаще пишут слово «фреон»: фреон-12 (дифтордихлорметан CF₂Cl₂), фреон-1З (трифтормонохлорметан CF₃Cl), фреон-22 (дифтормонохлорметан CHF₂Cl), фреон-142 (дифтормонохлорэтан C₂H₃F₂Cl) и т.д.

Нередко в обозначениях фреонов вместо слова «фреон» пишут только первую букву: например, Ф-12, Ф-22, Ф-142 и т.д.

В холодильных машинах, применяемых в предприятиях общественного питания и торговли, широко используют фреон-12. В последние годы довольно часто стали применять и фреон-22.

В некоторых случаях холодильным агентом может служить и вода, большим достоинством которой является безвредность, негорючесть, химическая стойкость, инертность к смазочным маслам, доступность и дешевизна. Но при использовании воды в качестве холодильного агента для получения низких температур в испарителе требуется поддерживать глубокий вакуум, вследствие чего ограничивается возможность значительного понижения температуры. Кроме того, из-за очень больших удельных объемов паров воды при низких давлениях водяные холодильные машины громоздки. Практически воду как холодильный агент применяют в установках кондиционирования воздуха и в абсорбционных машинах.

Характеристика холодильных агентов

Рассмотренные выше холодильные агенты, за исключением воды, имеют нормальную температуру кипения ниже 0°С (табл.1). Даже при давлениях выше атмосферного эти вещества кипят при достаточно низких температурах.

Таблица 1