一种温度应用范围在-17℃～-42℃的节能环保型混合制冷剂制造技术

本发明专利技术公开了一种温度应用范围在‑17℃～‑42℃的节能环保型混合制冷剂，该混合制冷剂由91.83wt％的R218和8.17wt％的R846混合而成。本发明专利技术的有益之处在于：(1)使用该混合制冷剂替代CFC时，不仅能显著提高系统的制热性能，而且无需对现有设备的结构作实质性改动；(2)该混合制冷剂为非共沸混合制冷剂，在相变过程中存在温度滑移，有利于提高热泵循环和制冷循环的效率，非常适合于变温热源的应用；(3)添加R846以后，可以增加R218的油溶性，一定程度上降低了该混合制冷剂在设备中泄露的可能性；(4)该混合制冷剂的ODP值为0，对大气的臭氧层没有破坏作用；(5)该混合制冷剂可广泛用于热泵、空调及制冷设备中。

A kind of energy-saving and environmental friendly mixed refrigerant with temperature application range of - 17 \u2103 \uff5e - 42 \u2103

【技术实现步骤摘要】
一种温度应用范围在-17℃～-42℃的节能环保型混合制冷剂
本专利技术涉及一种制冷剂，具体涉及一种温度应用范围在-17℃～-42℃的节能环保型混合制冷剂，属于热泵与制冷

技术介绍
在热泵与制冷领域，制冷剂是必不可少的。随着空调、冰箱等设备的需求的日益增长，制冷剂的需求也在快速增长，制冷剂种类多样，各有特点，其选择对环境有着重要的影响。蒙特利尔协议书和京都议定书都指明了氟利昂对臭氧层的破坏作用及其对温室效应的影响，并对破坏臭氧层的物质(如氟氯碳化物)的排放量和二氧化碳的排放量做了相应的管制规定。国际上已经越来越注重从保护臭氧层和抑制全球气候变暖两大方面综合评价制冷剂的环保性能。可见，降低消耗臭氧潜值(ODP)和全球变暖潜值(GWP)至关重要。目前，我国在空调设备中常用的制冷剂有R410a、R134a、R290、R22等，在冰箱设备中常用的制冷剂有R134a、R600a、R404a等，其中：(1)R22是氟利昂家族的一员，其对环境有潜在危害，因此在欧盟、日本、美国等发达国家已经停止了R22在新空调、新制冷设备上的初装，在我国R22的使用年限为2020年；(2)R134a是R12(热工性能十分优异，但是环保性能相对较差，已被淘汰)的替代品，但是R134a产品本身成本高，而且用该产品替代R12时，需要大力改造原先使用R12的设备，致使整个制冷设备造价也随之增加，大大的浪费资源，今后R134a的发展趋势也必定遭淘汰；(3)R410a的ODP值虽然为0，但GWP值为1730；(4)R290和R600a的ODP值均为0，GWP值均为20，实属当今最环保的制冷剂，并且与传统的润滑油兼容，但是由于R290和R600a具有易燃性，所以二者通常只用于充液量较少的设备中，或者作为低温混配冷媒的一种组分；(5)R404a目前在我国的使用最为广泛，但它属于欧洲的含氟气体法规限制的制冷剂，其替代技术的研究尤为迫切。当前，空调和制冷市场的国际需求不断增长，同时全球环境问题也不断向人类敲响警钟。因此，为了满足市场需求，同时保护美丽家园，除了单独使用相对比较理想的制冷剂以外，结合各成分的优缺点，扬长补短，研发和制备新型混合制冷剂也是当前热泵及制冷
的一个热点问题。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种温度应用范围在-17℃～-42℃、节能效果显著、对大气的臭氧层无破坏作用的节能环保型混合制冷剂。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种温度应用范围在-17℃～-42℃的节能环保型混合制冷剂，其特征在于，该混合制冷剂由八氟丙烷和六氟化硫混合而成，以质量百分比计，二者的混合比例为：八氟丙烷91.83％六氟化硫8.17％。本专利技术的有益之处在于：(1)实验数据表明，使用该混合制冷剂替代CFC时，随着回热器换热量的增加，压缩机耗功虽然增加了30.3％，但系统制热量增加了85.5％，制热系数增加了41.7％，制热性能显著提高，节能效果显著；(2)该混合制冷剂为非共沸混合制冷剂，在相变过程中存在温度滑移，能够缩小在蒸发器和冷凝器里的相变过程的传热温差，进而减小换热器的传热不可逆损失，有利于提高热泵循环和制冷循环的效率，非常适合于变温热源的应用；(3)一般地，碳氟化物与润滑油不兼容，在选为工质时需要严格调节油量，在碳氟化物中添加六氟化硫以后，可以增加八氟丙烷的油溶性，一定程度上降低了该混合制冷剂在设备中泄露的可能性；(4)该混合制冷剂的ODP值为0，对大气的臭氧层没有破坏作用，环境性能较高；(5)该混合制冷剂的温度应用范围在-17℃～-42℃，可广泛用于热泵、空调及制冷设备中；(6)用该混合制冷剂替代CFC时，仅需改动目前市场现有的热泵、空调及制冷设备的膨胀部件的流量，无需对现有设备的结构作实质性改动，因而对现有设备的改造成本相对较低。附图说明图1是本专利技术提供的混合制冷剂以及其各成分的饱和蒸汽压曲线。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。本专利技术提供的混合制冷剂以八氟丙烷(R218)和六氟化硫(R846)为原料，二者的ODP值均为0。一般地，碳氟化物与润滑油不兼容，在选为工质时需要严格调节油量，我们在R218中添加R846以后，可以增加R218的油溶性，一定程度上降低了该混合制冷剂在设备中泄露的可能性。在本专利技术中，R218和R846的混合比例是通过实验数据分析法选取得到的，具体的：称取R218和R846，以不同的质量比例在回热式混合工质节流热泵系统中做36组实验，然后将实验数据和通过refprop9.0查询的制冷剂物性参数相结合，找出R218和R846的最优配比。最终，我们得到的R218和R846的最优配比为：R21891.83％R8468.17％。随后，我们对该混合制冷剂(91.83％R218+8.17％R846)的基本参数进行了测定，测定结果如下：表3混合制冷剂的基本参数由表3可知，该混合制冷剂的热力学性能、环保性能和安全性能均较理想。接下来，我们又针对该混合制冷剂以及其各成分做了饱和蒸汽压曲线，饱和蒸汽压曲线P随温度T的变化关系包含了工质的正常沸点、偏心因子、极性、潜热、临界参数和压缩因子等重要热物性。结果如图1所示。由图1可知，混合制冷剂和R218饱和蒸汽压曲线十分接近，因此用所述新型混合制冷剂替代R218制冷系统时，系统结构无需作实质性改动。由于该混合制冷剂体现出湿工质特性，所以必须设置回热器，这样才能保证压缩机在过热区运行。增设回热器虽然会增加设备的改造成本，但热经济性的提高远大于设备改造的成本。使用该混合制冷剂时，换热器选型需要考虑温度滑移的影响，否则将无法保证正常的换热器余量，可以设置回热器以提高整个系统的性能。由于其非共沸特性对换热器密封性要求较高。实验数据表明，使用该混合制冷剂替代CFC时，随着回热器换热量的增加，压缩机耗功虽然增加了30.3％，但系统制热量增加了85.5％，制热系数增加了41.7％，制热性能显著提高，节能效果显著。需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度应用范围在-17℃～-42℃的节能环保型混合制冷剂，其特征在于，该混合制冷剂由八氟丙烷和六氟化硫混合而成，以质量百分比计，二者的混合比例为：/n八氟丙烷 91.83％/n六氟化硫 8.17％。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度应用范围在-17℃～-42℃的节能环保型混合制冷剂，其特征在于，该混合制冷剂由八氟丙烷和六氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊峰，额热艾汗，任玉成，李洁，汪秋刚，刘生宝，江煜，魏震，陈翠忠，李靖，杜可清，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65