干货 | 一文搞定制冷剂的分类、编号方法、安全等级

制冷剂又称制冷工质,是制冷系统中的工作物质。当前,能当作制冷剂的物质有80多种,最常见的制冷剂有氟利昂(包括:R22、R134a、R407c、R410a、R32等)、氨(NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)、少数碳氢化合物(如:R290、R600a)。

1、制冷剂的分类

根据制冷剂在标准大气压力(100kPa)条件下蒸发温度ts的高低,可将其分为:高温制冷剂、中温制冷剂、低温制冷剂。[1]

制冷剂的分类

图:制冷剂的分类
注:Pc为环境温度为30℃的冷凝压力

高温制冷剂(或低压制冷剂),如:R11、R113、R114、R21,常用于离心式制冷机的空调系统。

中温制冷剂(或中压制冷剂),如:R12、R22、R717、R142、R502,常用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机。

高温制冷剂(或高压制冷剂),如:R13、R14、R503、烷烃、烯烃,常用于复叠式制冷装置的低温级

此外,根据化学组成不同,制冷剂还可分为以下几类:1)无机化合物,2)饱和烃的卤化物(氟利昂),3)碳氢化合物,4)共沸制冷剂,5)非共沸制冷剂。

2、制冷剂编号表示方法

1)无机化合物

制冷剂编号表示方法

无机化合物制冷剂的代号中R后的第一个数字为7,其后跟的数字是分子量的整数部分。

2)饱和烃的卤化物(氟利昂)

制冷剂编号表示方法

氟利昂的代号是用字母R,和其后跟随的数字(m-1)(n+1)(x)B(z)组成。m=1时,(m-1)可省略;如果z=0,B(z)可省略。

3)碳氢化合物

制冷剂编号表示方法

饱和碳氢化合物也按照氟利昂的编号规则书写,除了丁烷例外写成R600。此外,同素异构物在代号后面加一个字母“a”,如异丁烧为R600a。

非饱和碳氢化合物和它们的卤族元素衍生物。在R后面先写一个“1”,然后写上按氟利昂编号规则的数字。

4)共沸制冷剂

制冷剂编号表示方法

共沸制冷剂在编号标准中规定R后的第一个数字为5,其后的两位数字按实用的先后次序编号,如R500,R501等。

5)非共沸制冷剂

制冷剂编号表示方法

非共沸制冷剂规定R后第一个数字为4,其后二位数字按实用的先后次序编号,如R400,R401,R407A,R407B,R407C等。

注:为区分氟利昂对大气臭氧层的破坏程度,常将R分别用CFC、HCFC、HFC、HC代替

CFC——氯氟化碳,含氯、不含氢,公害物,严重破坏臭氧层禁用
HCFC——氢氯氟化碳,含氯、含氢,低公害物质属于过渡性物质
HFC——氢氟化碳,不含氯,无公害可作为替代物
HC——碳氢化合物,不含氯、不含氟、无公害可作为替代物

3、制冷剂的安全等级

制冷剂应具有可接受的安全性,安全性主要包括毒性和可燃性,国家标准《制冷剂编号方法和安全性分类》GB/T 7778-2017将制冷剂的毒性分为A类(低慢性毒性)、B类(高慢性毒性),将可燃性分为第1类(无火焰传播)、第2L类(弱可然)、第2类(可然)、第3类(可燃易爆)。根据GB/T 7778-2017,制冷剂安全性细分为8类,分别为:A1、A2L、A2、A3、B1、B2L、B2、B3,其中,A1最安全,B3最危险。[3]

制冷剂的安全等级

常见制冷剂的安全等级如下:

A1类:
R11、R12、R13、R113、R114、R115、R116、R22、R124、R23、R125、R134a、R227ea、R236fa、R1233zd(E)、R1336mzz(Z)、R218、RC318、R401a、R401b、R402a、R402b、R403a、R403b、R404a、R407a、R407b、R407c、R407d、R408a、R409a、R410a、R417a、R422d、R500、R501、R502、R507a、R508a、R508b、R509a、R513a、R744

A2类:
R142b、R152a、R406a、R411a、R411b、R412a、R413a、R415b、R418a、R419a、R512a

A2L类:
R143a、R32、R1234yf、R1234ze(E)

A3类:
R290、R600、R600a、R601a、R1270、RE170、R510a、R511a

B1类:R123、R245fa

B2L类:R717

参考资料:
[1] 殷浩, 徐德胜. 制冷原理[M]. 上海: 上海交通大学出版社, 2009.
[2] 建环视界: 主流空调制冷剂R22、R410a、R32、R290比较
[3] 《制冷剂编号方法和安全性分类》GB/T 7778-2017

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