冷媒压缩机技术讲义

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1、主要内容：冷媒的限制和替代冷媒的选择新冷媒的特性和问题点SHEC新冷媒压缩机的开发计划SHEC新冷媒压缩机的介绍新冷媒压缩机的使用注意事项1.冷媒的限制和替代冷媒的选择根据《蒙特利尔协议》，HCFC物质被列入限制使用物质，废除时间表为：发达国家的使用期限为2020年全废。发展中国家的使用期限为2040年全废。1）.冷媒的限制020406080100120MontrealProtocol100%65%35%10%0%’96’04’10’20(year)(%)2）.替代冷媒的选择替代冷媒的选择原则：1.不破坏臭

2、氧层;2.无毒、不可燃；3.化学和热的稳定性；4.材料相容性；5.热力学特性与现有冷媒相近等。由于找不到能满足以上要求的单一冷媒，所以考虑采用混合冷媒。非共沸冷媒R407C近共沸冷媒R410AR407C和R410A空调器开发原因出于环保的要求，作为受国际协议限定的制冷剂的环境参数，主要有：臭氧耗率（ODP），全球变暖潜质（GWP）。理想的HFC替代物是ODP为零，GWP很小。制冷剂温室效应与可燃性之间的矛盾对于一种纯替代工质，存在下述规律：当制冷剂中的氢原子数多于氟原子数时，一定具有可燃性；而且相对于氟原子

3、数，随着分子中氢原子数所占比例增大，其可燃性越大；相对于氢原子数，随着分子中氟原子数所占比例增大，其GWP越大，可燃性越小。所以，目前替代的冷媒方向为混合工质。日本和美国为R410A；欧洲现在是R407C，但以后也基本是R410A。日本新冷媒发展趋势：冰箱：R12R134a;替换结束房间空调（3HP以下）R22R410A;2004年止柜式空调（3HP以下）R22R407C;2004年止冷柜（小型）R12R134a;替换结束冷柜（大型）R22R404a;替换中欧洲消费市场冷媒使用趋势2000199820062

4、0082010现在2010趋势R22R410aR407cR134a上海日立开发R407c的理由：欧洲市场要求迫切；热物理性质与R22比R410A更接近；R410A容积制冷量是R22的140％，需要改变压缩机的排气量；压力上升10％，压缩机和空调器改动小；综合上讲：项目投入少，风险低。另：对于R32/125混合冷媒，R32比率越大，系统COP越高；但若超过56％，具有可燃性，而各占50％的R410A系统COP与原来基本相等。2.新冷媒的特性和问题点1）.冷媒特性比较2）新冷媒压缩机的问题点(1)冷冻机油R22

5、冷媒无极性R22冷媒时采用矿物油HFC冷媒有极性HFC冷媒与矿物油不相溶，从而产生润滑部给油和回油性问题必须开发新的冷冻机油冷冻机油的选择由于HFC系冷媒中不含亲油性的氯离子，因此它不与传统的R22用矿物油亲和------需寻找其他油主要考虑的物性：粘度，稳定性，抗磨性。CFC冷媒中所含的氯离子在机械部件中还起到抗磨的作用，从目前冷冻油的选择来看：三洋，韩国LG，三星也是PVE油；三菱和大金为AB油；日立，东芝，松下为POE油。各类冷冻机油性能比较比较：主要摩擦副活塞外径曲轴上轴部下轴部下缸盖

6、止推面汽缸叶片槽叶片加压面先端反加压面(2)滑动摩擦部件——叶片/活塞材料的改进(3)残留杂质的相容性现有生产工艺情况下残留在压缩机内部的各种杂质有可能与新冷媒/冷冻机油不相容，导致油、冷媒及绝缘材料等的劣化，并在毛细管等部件中发生淤堵。1)R407C冷媒压缩机系列及能力分布图3.SHEC新冷媒压缩机的开发计划2)R407C冷媒压缩机规格表名义冷量对应的测试工况冷凝温度Tc=54.4℃=(T3+T4)/2(冷凝压力下的泡露点平均温度)(对应饱和压力Pd=2.327MPa[A])蒸发温度Ts=7.2℃=(T6

7、+T7)/2(由蒸发器进口剂温度与露点温度的平均温度)(对应饱和压力0.632MPa[A])。压缩机吸气前温度T1=35℃(对应吸气过热度T1-T7=25.6℃)过冷度T4-T5=8.3℃(对应膨胀阀前温度T5=43.95℃)R407C冷媒4.SHEC新冷媒压缩机的介绍叶片：SKH51→YAP63电机：提高力矩冷冻机油：4GSI→HAF68D1活塞：FCC250→FCC250GH曲轴：强度提高1）开发了新的冷冻机油2）开发了新的叶片和活塞材料3）对压缩机材料和工艺副资材的相容性研究研究的材料:1.压缩机材料

8、(电机绝缘材料、金属材料等）.2.加工工艺副资材(如切削油、防锈油、模具成型油、清洗剂等共上百种加工副资材）试验条件触媒:Cu,Fe,Al制冷剂.:R407C(1g)冷冻机油:HAF68D1(2g)试管污染物试验方法加热：175℃，14天冷却：-40℃，4Hr结果判定有无凝絮等不溶物如有，则应减少此种污染物或变更产生此种污染物工艺水分控制POE油吸水性强，可能发生加水分解反应严格控制系统水分，建议安装分子筛干燥剂