2 Требования, предъявляемые к хладагентам

Приведенный в 1-м вопросе анализ позволяет определить

требования, предъявляемые к хладагентам:

1) экологические:

низкий потенциал глобального потепле­ния,

озонобезопасность,

негорючесть,

нетоксичность;

2) термодинамические:

большая объемная холодопроизводительность,

низкая температура кипения при атмосфер­ном давлении,

невысокое давление конденсации,

хорошая теплопроводность,

малая плотность,

малая вязкость,

3) эксплуатационные:

термохимическая стабильность,

совместимость и достаточная взаимная растворимость с холодильным маслом, технологичность применения.

4) экономические:

наличие товарного производства, доступ­ные цены.

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

3 Обозначение и классификация хладагентов

Международной организацией по стандартизации (ИСО) принят международный стандарт (ИСО 817-74 ) для обозначения хладагентов. Для обозначения хладагентов также может применяться химическое, тривиальное и товарное названия. Например:

R717, NH₃, нитрид водорода, аммиак. Большой фактический материал по хладагентам приводится в монографии О.Б. Цветкова [1].

1. Цветков О. Б. Холодильные агенты: Монография. 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2004. – 216 с.

3.1 Хладагенты неорганического происхождения

3.1.1 Обозначение хладагентов

В качестве хладагентов неорганического происхождения используются вода, аммиак, углекислый газ, инертные газы, воздух и другие вещества.

В соответствии с ИСО 817-74 в названии хладагента вначале записывается R – первая буква английского слова «refrigeration», что означает «охлаждение». Далее записывается сумма цифры 700 и целочисленного значения мольной массы хладагента. Например:

аммиак, R700 + М(NH₃) = R700 + 17 = R717;

углекислый газ, R700 + М(СО₂) = R700 + 44 = R744 и т. д.

Для других, наиболее часто применяемых хладагентов, будут следующие названия:

Н₂ – R702, SО₂ – R764, H₂О – R718, N₂ – R728, N₂О – R744А, воздух – R729, SF₆ – R846, и т.д.

3.1.2 Теплофизические и химические свойства

основные теплофизические свойства хладагентов и их значения на примере аммиака приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 Теплофизические свойства аммиака

Свойства хладагента	R717
Молекулярная масса, кг/кмоль	17,0304
Критическая температура, К	405,367
Критическое давление, МПа	11,336
Критическая плотность, кг/м3	235
Нормальная температура кипения, К	239,82
Температура тройной точки, К	195,48
Давление в тройной точке, Па	6065
Удельная теплота парообразования, кДж/кг	1372
Температура вспышки, °С	651
Температура термического разложения, °С	>450

Хорошими теплофизическими свойствами обладает вода, но её применение ограничено относительно высокой температуры замерзания равной 0 ^оC и коррозионной активностью.

Химические свойства хладагентов неорганического происхождения характеризуются возможностью участия их в окислительно-восстановительных и ионно-обменных реакцииях. Например:

1) окислительно-восстановительные реакции:

2H₂ + O₂ → 2H₂O,

4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O,

NH₃ + O₂ → NO + H₂O,

2Cu + 8NH₃ + O₂ + 2Н₂О → 2[Cu(NH₃)₄](ОН)₂ и др. реакции;

2) ионно-обменные реакции:

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃,

NH₃ + H₂O ↔ NH₄OH и др. реакции.

Инертные газы в химическом отношении неактивны. Для остальных хладагентов следует учитывать возможные химические реакции.