专利名称：一氯二氟甲烷的混合工质替代物的制作方法
技术领域：
本发明属于制冷、空调或热泵系统中的制冷剂，尤其涉及到空调循环系统中的制冷工质。
背景技术：
空调以及常温热泵系统中的主导工质HCFC22，因对臭氧层有破坏作用而面临淘汰。已有的HCFC22替代物主要有R410A(HFC32/HFC125，50/50Wt％)、R407C(HFC32/HFC125/HFC134a，23/25/52Wt％)和R417A(HFC125/HFC134a/HC600，46.6/50/3.4Wt％)，其中R410A为近共沸混合物，单位容积制冷量(qv)比HCFC22高约35％，但性能系数(COP)比HCFC22低12.5％，且其冷凝压力比HCFC22高将近60％；R407C、R417A为非共沸混合物，前者冷凝压力与HCFC22相近略高、后者压力水平较低，两者的主要循环性能指标qv和COP均低于HCFC22。寻找综合性能更优或与HCFC22性能更为相近的直接灌注式替代物，一直是近年来工质研究领域的热点。
本发明提供的混合工质，是为空调系统应用而研制的，也可用作制冷、常温热泵机组的工质。
发明内容
本发明的目的是作为一氯二氟甲烷(HCFC22)空调工况下的混合工质替代物，提供两组适于空调机组应用的新工质，使其环境特性和循环性能俱佳。
本发明内容介绍一氯二氟甲烷(HCFC22)混合工质替代物，含有二氟甲烷(HFC32)，丙稀(HC1270)，1，1，1，2-四氟乙烷(HFC134a)，一氟乙烷(HFC161)等组元物质，各组元物质的基本参数如表1所示。由HFC32、HC1270、HFC134a组成HCFC22空调工况下的混合工质替代物-1，由HFC32、HFC161、HFC134a组成HCFC22空调工况下的混合工质替代物-2。
上述各混合工质的具体配比(质量百分比)为HFC32/HC1270/HFC134a(空调混合工质-1)30-50/2-10/40-68％，HFC32/HFC161/HFC134a(空调混合工质-2)25-50/10-20/30-65％。
本发明所述混合工质的制备方法是，将各组元物质按其指定的质量配比在常温下进行物理混合即可。
本发明具有以下优点及有益效果(1)符合环保要求本发明的混合工质替代物的ODP等于零，GWP较低，可见其环境特性优良，符合保护臭氧层、减小温室效应的要求。(2)热工参数适宜在理论空调标准设计工况下，压力水平与HCFC22在理论标准空调工况下的相近，排温接近于HCFC22的压缩机排温。(3)基本热物性参数临界温度高、汽化潜热大；动力粘度较小、导热系数较大。(4)循环性能优良本发明在理论空调标准设计工况下的制冷COP较HCFC22略低，但高于现有HCFC22的替代物R407C、R410A、R417A；单位质量制冷量远高于HCFC22及其替代物R407C、R410A、R417A；单位容积制冷量只小于R410A，高于HCFC22、R407C和R717A；循环压比高于HCFC22、与R407C基本相同、低于R417A。与HCFC22相比，本发明的压力水平相近，单位容积制冷量更高，因此，在系统设计中可采用HCFC22的空调压缩机，将本发明的混合工质直接灌注于(有些工质要求更换润滑油)现有HCFC22空调机组，能够保证循环能效和机组主要硬件匹配度。
表1.混合工质替代物中所含组元的基本参数Tb正常沸点，Tc临界温度，Pc临界压力分子 TbTcPc组元 名称 分子式 ODP GWP量 ℃℃ MPaHFC32二氟甲烷 CH2F252.02-51.6578.115.780550HC1270 丙稀 CH2CH2CH212.08-47.6992.424.665 03HFC134a 1，1，1，2-四氟乙烷 CH2FCF3102.03 -26.07101.06 4.0601300HFC161 一氟乙烷 CH3CH2F48.06-37.72102.13 4.7001具体实施方式
实施例1取35mass％HFC32、3mass％HC1270、62mass％HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例2取29.3mass％HFC32、1.6mass％HC1270、69.1mass％HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例3取31mass％HFC32、20mass％HFC161、49mass％HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
实施例4取34mass％HFC32、10mass％HFC161、56mass％HFC134a，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。
理论空调循环的标准工况为蒸发温度7.2℃，冷凝温度54.4℃，过热度27.8℃(压缩机吸汽温度35℃)，过冷度为8.3℃(过冷温度46.1℃)，压缩过程定熵效率为75％。在标准空调工况下，上述实施例的循环性能指标如表2所示，表中各变量分别为Pevap-蒸发压力，Pcond-冷凝压力，π-压比，Tdis-压机排汽温度，q0-单位质量制冷量，qv-单位容积制冷量，COP-性能系数，Δtglide，evap-蒸发器中工质的相变温度滑移，为工质在蒸发压力下的露点温度与蒸发器进口处温度之差，Δtglide，cond-冷凝器中工质的相变温度滑移，为冷凝压力下的露点温度与泡点温度之差。表3列出上述实施例的基本物性参数。
表2.本发明实施例的循环性能
表3.本发明实施例的基本物性参数
*表中的饱和状态参数均为理论空调循环标准蒸发温度，即7.2℃(280.35K)。
权利要求
1.一氯二氟甲烷的混合工质替代物，含有二氟甲烷(HFC32)，丙稀(HC1270)，1，1，1，2-四氟乙烷(HFC134a)，一氟乙烷(HFC161)等组元物质，其特征是由HFC32、HC1270、HFC134a组成HCFC22空调工况下的混合工质替代物-1，由HFC32、HFC161、HFC134a组成HCFC22空调工况下的混合工质替代物-2。
2.按照权利要求1所述的一氯二氟甲烷的混合工质替代物，其特征是上述各种组元物质的具体配比(质量百分数)为HFC32/HC1270/HFC134a(混合工质替代物-1)30-50/2-10/40-68％，HFC32/HFC161/HFC134a(混合工质替代物-2)25-50/10-20/30-65％。
全文摘要
一氯二氟甲烷的混合工质替代物，适合作为(HCFC22)空调工况下的替代物工质。该组混合工质含有HFC32，HC1270，HFC134a，HFC161等4种组元物质，4种物质按不同的质量比例组成三元混合物。其制备方法是，将上述各种组元按指定的配比在常温下进行物理混合，得到相应的混合工质。本发明工质不破坏臭氧层，温室效应势较低，符合环保要求；热工参数、基本物性参数适宜，循环性能优良，既可直接充灌原有HCFC22空调、制冷系统，又可将新工质应用于HCFC22空调机组转换的常温热泵机组。
文档编号C09K5/00GK1594489SQ200410019859
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月1日 优先权日2004年7月1日
发明者王怀信, 张宇, 马利敏, 杨强 申请人:天津大学