33Вещ-ва-хол.Агенты

Вещества, применяемые в качестве рабочего тела при осуществлении холодильных циклов, называют холодильными агентами. Прежде всего, они должны быть безвредными для здоровья человека и обладать определенными физическими (вязкость, плотность, теплопроводность) и термодинамическими свойствами. При нормальном атмосферном давлении холодильный агент должен иметь достаточно низкую температуру кипения, чтобы при работе холодильной машины не было разрежения в испарителе. Рабочее вещество при температурах конденсации не должно иметь высоких давлений, при которых требуется большая прочность машины, что увеличивает ее массу и повышает стоимость. От плотности холодильного агента зависит гидравлическое сопротивление его движению. Чем больше плотность вещества, тем больше гидравлическое сопротивление. Поэтому при использовании в холодильной машине рабочих веществ с большой плотностью значительно увеличиваются потери давления в трубопроводах и клапанах. Агент не должен хорошо растворять воду, иначе при прохождении через дроссель вода превращается в лед и запаивает дроссель.

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.

Фреоны (хладоны) химически инертны, невзрывоопасны. Они являются производными предельных углеводородов, получаемыми путем замены атомов водорода атомами фтора, хлора, брома. Для хладонов номер расшифровывается так: первая цифра обозначает насыщенный углеводород (1-метан, 11-этан, 21 – пропан, 31 – бутан и т.д.). справа указывают число фтора в молекуле. При наличии в хладоне незамещенных атомов водоода, их число добавляют к числу десятков. Если в состав входят атомы брома, после основного номера пишут букву В, а за ней число атомов брома. 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». 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

Аммиак имеет удельный объем при температуре кипения -70, большую теплоту парообразования, слабую растворимость в масле. Однако он ядовит, горюч, взрывоопасен. Аммиаку и воде присваивают номера равные их молекулярной массе, увеличенные на 700, соответственноR717 и R718.

В качестве рабочих тел могут применяться азеотропные смеси из 2 агентов. R 502- смесь R22 и R115