一、 R134a得主要特点:
1) 具有与R12相接近得热力性质。
2) 安全性好,无色,无臭,不燃烧,不爆炸,基本无毒性,化学性质稳定,无腐蚀性。
3) 不含氯原子,臭氧层破坏系数(ODP)为零,大气寿命很短(大约为18年,R12是120年),不破坏大气臭氧层。温室效应也很小,GWP值只有0.26。
4) 饱和蒸气压与R12接近,在18℃左右二者具有相同的饱和压力值。在低于18℃的温度区域内,R134a的饱和压力略低于R12;在高于18℃的温度区域内,R134a的饱和压力高于R12。因而在压缩机入口处,R134a的压力较低,吸入量少;而在排气口处,R134a的饱和压力较高,使压缩机工作条件略为恶劣,压缩功略增。
5) 蒸发潜热高,定压比热大,具有较好的制冷能力,但质量流量小,所以从综合方面来说,R134a的制冷系数与R12相同或略小。
6) 导热系数较高,热传导效果好。
7) 粘度较低,流动性好。
8) 分子直径比R12略小(R134a的分子直径为4.2×10-10m,R12是4.4×10-10m),所以更容易通过橡胶向外泄漏,也较容易被分子筛吸收。
9) 与矿物油不相溶。
10) 吸水性和水溶解性都比R12高。
11) 与氟橡胶不相容,与丁腈橡胶的相溶性也比R12差。
二、 R134a的热物性及制冷循环特性:
1、 R134a单位质量的蒸发潜热和R22相同,比R12大。但R134a得分子量(102.03)比R12(120.03)小,因而单位体积的蒸发潜热却变的与R12相同。加上在相同温度工况下,R134a的流量小(吸入量小),因而R134a的制冷系数(CDP)与R12相同或略小。由某公司试验表明:在汽车空调中,R134a的能量效率比R12低6%左右,制冷能力比R12低12%左右。但制冷装置不同,此数值略有差异。
2、 在相同的制冷剂质量流量下【(125~400)g/(cm2*s)】,蒸发时R134a的传热系数比R12的提高(35~50)%【蒸发温度t0=(5~15℃),入口和出口干度分别为10%和90%】;冷凝时,R134a的放热系数比R12的高(25~35)%【冷凝温度tk=30~50℃,入口和出口干度分别为90%与10%】。
3、 在冷凝温度tk=48.9℃,蒸发温度t0=(4.4~28.9)℃下理论计算R134a的制冷系数CDP值比R12的低(3~4)%(也有低10%以上的)。
4、 当tk=55℃时,R134a的饱和蒸气压力比R12约大8%,工作压力比R12高10%。
下表是在相同汽车空调工况下,即tk=55℃,t0=0℃,过热度Sh=5℃,过冷度Sc=2℃的条件下,R12和R134a两种工质理论制冷循环的计算结果。
三、 与润滑油的相容性。
R12中的氯元素能在压缩机摩擦副之间生成一层润滑性好的氯化物薄层,而且与矿物油完全相容。制冷工质循环时,矿物油随着制冷剂流动被吸入压缩机,回到压缩机运动部位,保证了压缩机工作时需要润滑作用。而R134a因为分子中没有氯原子,不能像R12那样在压缩机运动部件之间生成润滑性好的氯化物薄层,因而润滑性稍差,而且与矿物油几乎完全不相容,不能使用矿物油。因此要寻找一种润滑性能很好的、与R134a相容性好、而且对系统种残留的微量R12及矿物油不敏感的润滑材料。比如:PAG、改性PAG、POE(多元醇脂类)等合成油。其中较早开始研究的PAG油吸水性太强,高温时发现有二相分离现象,生成酸,可能对压缩机造成腐蚀和镀铜现象。某些PAG油在铁-铝表面不能提供所需要的润滑。
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