一種適用于-50度～-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于?50度～?70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，第一類為R245Fa(五氟丙烷)或R236Fa(六氟丙烷)；第二類為R125(五氟乙烷)或R32(二氟甲烷)或R507；第三類為R23(三氟甲烷)；第四類為R14(四氟化碳)。四種制冷劑的摩爾濃度總和數(shù)為100％。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供了一種適用于?50度～?70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，性能可靠，混合制冷劑無(wú)毒、環(huán)保、不可燃、本發(fā)明的制冷劑全部為市場(chǎng)上流行的制冷劑購(gòu)買方便、價(jià)格更加低廉；所以更加方便，維修技術(shù)人員進(jìn)行操做。
【專利說(shuō)明】
—種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步提高，生物工程、醫(yī)藥醫(yī)學(xué)、能源、通訊以及軍工等高科技領(lǐng)域的高速發(fā)展，對(duì)于-50度?-70度溫區(qū)的制冷產(chǎn)品的需要越來(lái)越多。傳統(tǒng)的單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)-50度?-70度溫區(qū)，制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的壓比必須要小于12。當(dāng)環(huán)境溫度確定，制冷系統(tǒng)所使用的制冷劑對(duì)應(yīng)于壓縮機(jī)冷凝溫度、冷凝壓力(排氣壓力)就已經(jīng)確定了，同時(shí)要達(dá)到-50度的溫區(qū)，傳統(tǒng)的單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)所使用的制冷劑為:R404A、R507、R22、R290，那么整個(gè)制冷系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中壓縮機(jī)的壓比大于15。制冷系統(tǒng)在大于12的壓比運(yùn)行時(shí)，將會(huì)引起排氣溫度過(guò)高，排氣壓力過(guò)高，壓縮機(jī)溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)過(guò)載，壓縮機(jī)燒毀等故障，將使整個(gè)制冷系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。而通常要實(shí)現(xiàn)-50度?-70度的低溫，必須使用復(fù)疊制冷循環(huán)的制冷系統(tǒng)，復(fù)疊的制冷系統(tǒng)存在著制冷系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性差、維修困難、維修成本高、耗電嚴(yán)重等缺點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)如美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN1388887A制冷系統(tǒng)中混合制冷劑都有使用氬(Ar)或氮；所闡述的混合制冷劑完全不同于本發(fā)明的混合制冷劑；同時(shí)該專利整個(gè)制冷過(guò)程使用四個(gè)熱交換器三個(gè)相分離器整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)加工工藝十分的繁瑣，目前還有一個(gè)國(guó)內(nèi)專利CN1460703A，它的使用溫區(qū)(200K?240K)，與本發(fā)明的混合制冷劑(-50度?-70度)溫區(qū)有交集。但是使用的冷劑種類是完全不一樣；同時(shí)該項(xiàng)專利在實(shí)際的運(yùn)用和生產(chǎn)過(guò)程中存在著諸多的問(wèn)題；在該項(xiàng)專利中使的六種制冷劑成份全部是可燃制冷劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:主要有四類制冷劑組成:第一類為R245Fa(五氟丙烷)或R236Fa(六氟丙烷);第二類為R125(五氟乙烷)或R32( 二氟甲烷)或R507 ;第三類為R23 (三氟甲烷)；第四類為R14(四氟化碳)。四種制冷劑的摩爾濃度總和數(shù)為100%，它們各自所占摩爾濃度比例范圍為:
[0004]第一類制冷劑所占總摩爾濃度的15%?55%
[0005]第二類制冷劑所占總摩爾濃度的10%?35%
[0006]第三類制冷劑所占總摩爾濃度的13%?35%
[0007]第四類制冷劑所占總摩爾濃度的2%?15%
[0008]四類制冷劑在恒溫環(huán)境下按照摩爾比例，進(jìn)行物理混合，既可得到混合制冷劑。使用該混合制冷劑可以制冷系統(tǒng)的工作溫區(qū)達(dá)到-50度?-70度。該混合制冷劑與系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油有著良好的互溶性，從而減少系統(tǒng)在低溫時(shí)出現(xiàn)油堵的故障；該混合制冷劑ODP為零，并且所使用基本組份均為歐美及絕大多數(shù)國(guó)家公認(rèn)的最為環(huán)保的制冷劑，使用戶完全達(dá)到不可燃、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠性高等多種需求。
[0009]從制冷循環(huán)的方面來(lái)說(shuō)，上述各種制冷劑發(fā)揮著不同的做用。第一類制冷劑的作用保證壓縮機(jī)排氣溫度在正常的工作范圍；第二類、第三類制冷劑在制冷系統(tǒng)起到降溫和冷卻第四類的作用；第三類制冷劑制冷劑為基本工作物質(zhì)；第四類制冷劑的作用提高系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力、減小系統(tǒng)在低溫時(shí)的壓比、提高整個(gè)制冷系統(tǒng)的C0P。各溫區(qū)具體配比:
[0010]1、適用于-50度溫區(qū):
[0011]第一類制冷劑所占總摩爾濃度的15%?25%
[0012]第二類制冷劑所占總摩爾濃度的10%?35%
[0013]第三類制冷劑所占總摩爾濃度的10%?35%
[0014]第四類制冷劑所占總摩爾濃度的3%?5%
[0015]2、適用于-60度溫區(qū):
[0016]第一類制冷劑所占總摩爾濃度的25%?30%
[0017]第二類制冷劑所占總摩爾濃度的16%?15%
[0018]第三類制冷劑所占總摩爾濃度的26%?33%
[0019]第四類制冷劑所占總摩爾濃度的5%?9%
[0020]3、適用于-70度溫區(qū):
[0021]第一類制冷劑所占總摩爾濃度的25%?30%
[0022]第二類制冷劑所占總摩爾濃度的16%?15%
[0023]第三類制冷劑所占總摩爾濃度的20%?25%
[0024]第四類制冷劑所占總摩爾濃度的8%?15%
[0025]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供了一種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與復(fù)疊制冷系統(tǒng)相比制冷部件減了 1/3，系統(tǒng)發(fā)生故障率大大降低，可靠更高性高，制冷系統(tǒng)運(yùn)行工況可用商用渦旋壓縮機(jī)或空調(diào)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，價(jià)格低，制冷系數(shù)高，當(dāng)制取-70度的低溫時(shí)壓縮機(jī)的蒸發(fā)壓力為0.35MPa?
0.38MPa(均為絕度壓力)，兩級(jí)壓縮復(fù)疊機(jī)系統(tǒng)制取-70度的低溫時(shí)蒸發(fā)壓力為0.1MPa,本發(fā)明使制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)所做的單位功明顯增加，能獲得的更大更多的制冷量，COP會(huì)比復(fù)疊機(jī)系統(tǒng)提高2-3倍，混合制冷劑無(wú)毒、環(huán)保、不可燃、ODP系數(shù)為O消耗臭氧潛能值ODP越小，制冷劑越符合環(huán)保要求，本發(fā)明混合制冷劑中的冷劑全部為，符合美國(guó)環(huán)保組織EPA、SNAP和UL的標(biāo)準(zhǔn)，符合(ASHRAE)的Al安全等級(jí)類別，可操作性強(qiáng)，本發(fā)明的制冷劑全部為市場(chǎng)上流行的制冷劑，購(gòu)買方便、價(jià)格更加低廉；所以更加方便，維修技術(shù)人員進(jìn)行操做。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1:本發(fā)明實(shí)施例的單機(jī)壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)原理圖
[0027]圖中:壓縮機(jī)1、油分離器2、冷凝器3、干燥過(guò)濾器4、換熱器5、毛細(xì)管6、蒸發(fā)器7、膨脹容器8。
【具體實(shí)施方式】
[0028]制備單機(jī)壓縮制冷系統(tǒng)-50度?-70度溫區(qū)的混合制冷劑，它包括以下四類制冷劑:第一類為R245Fa (五氟丙烷)或R236Fa (六氟丙烷)；第二類為R125 (五氟乙烷)或R32( 二氟甲烷)或R507 ;第三類為R23(三氟甲烷)；第四類為R14(四氟化碳)
[0029]實(shí)施例1:配置使用在-50度溫區(qū)的混合制冷劑；每一類制冷劑摩爾濃度如下:
[0030]第一類:R245Fa占總摩爾濃度的15%，R236Fa占總摩爾濃度的20%
[0031]第二類:R125占總摩爾濃度的35%或R32占總摩爾濃度的35%或R507占總摩爾濃度的35%
[0032]第三類:R23占總摩爾濃度的24%
[0033]第四類:R14占總摩爾濃度的6%
[0034]運(yùn)行參數(shù)為:冷凝溫度35度，制冷溫度為-50度，排氣壓力1.83MPa，蒸發(fā)壓力
0.4MPa，壓縮機(jī)的排氣溫度108度。
[0035]實(shí)施例2:配置使用在-60度溫區(qū)的混合制冷劑；每一類制冷劑摩爾濃度如下:
[0036]第一類:R245Fa占總摩爾濃度的20%，R236Fa占總摩爾濃度的15%
[0037]第二類:R125占總摩爾濃度的25%或R32占總摩爾濃度的25%或R507占總摩爾濃度的25%
[0038]第三類:R23占總摩爾濃度的34%
[0039]第四類:R14占總摩爾濃度的6%
[0040]運(yùn)行參數(shù)為:冷凝溫度35度，制冷溫度為-60度，排氣壓力1.73MPa，蒸發(fā)壓力
0.35MPa，壓縮機(jī)的排氣溫度103度。
[0041]實(shí)施例3:配置使用在-70度溫區(qū)的混合制冷劑；每一類制冷劑摩爾濃度如下:
[0042]第一類:R245Fa占總摩爾濃度的15%，R236Fa占總摩爾濃度的20%
[0043]第二類:R125占總摩爾濃度的25%或R32占總摩爾濃度的25%或R507占總摩爾濃度的25%
[0044]第三類:R23占總摩爾濃度的24%
[0045]第四類:R14占總摩爾濃度的16%
[0046]運(yùn)行參數(shù)為:冷凝溫度35度，制冷溫度為-70度，排氣壓力1.60MPa,蒸發(fā)壓力
0.3MPa，壓縮機(jī)的排氣溫度102度。
[0047]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，其特征在于有四類制冷劑組成:第一類為R245Fa(五氟丙烷)或R236Fa(六氟丙烷)；第二類為R125(五氟乙烷)或R32( 二氟甲烷)或R507;第三類為R23(三氟甲烷)；第四類為R14 (四氟化碳)。四種制冷劑的摩爾濃度總和數(shù)為100%，它們各自所占摩爾濃度比例范圍為: 第一類制冷劑所占總摩爾濃度的15%?55% 第二類制冷劑所占總摩爾濃度的10%?35% 第三類制冷劑所占總摩爾濃度的13%?35% 第四類制冷劑所占總摩爾濃度的2%?15%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，其特征在于適用于-50度溫區(qū): 第一類制冷劑所占總摩爾濃度的15%?25% 第二類制冷劑所占總摩爾濃度的10%?35% 第三類制冷劑所占總摩爾濃度的10%?35% 第四類制冷劑所占總摩爾濃度的3%?5%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，其特征在于適用于-60度溫區(qū): 第一類制冷劑所占總摩爾濃度的25%?30% 第二類制冷劑所占總摩爾濃度的16%?15% 第三類制冷劑所占總摩爾濃度的26%?33% 第四類制冷劑所占總摩爾濃度的5%?9%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于-50度?-70度制冷溫區(qū)的不可燃混合制冷劑，其特征在于適用于-70度溫區(qū): 第一類制冷劑所占總摩爾濃度的25%?30% 第二類制冷劑所占總摩爾濃度的16%?15% 第三類制冷劑所占總摩爾濃度的20%?25% 第四類制冷劑所占總摩爾濃度的8%?15%。
【文檔編號(hào)】C09K5/04GK105885797SQ201410462213
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月7日
【發(fā)明人】張永康
【申請(qǐng)人】張永康