本发明专利技术涉及的提供一种适用于单机自动复叠制冷系统120K～150K深冷温区的混合制冷剂，它由六类制冷剂组成，各自占总摩尔浓度为：第一类为R740、R728或两种混合物占3％～20％；第二类为R50、R784或两种混合物占5％～25％；第三类为R14占15％～30％；第四类为R23占15％～25％；第五类为R125、R218、R22、R32或其中两种、三种四种的混合物占5％～15％；第六类为R236fa、R123、R124或其中两种、三种混合物占20％～30％。在常温下进行物理混合，到相应的混合制冷剂，可以使系统温度达到120K～150K，与润滑油具有良好的互溶性，ODP值几乎为零。它具有经济、环保、安全、不可燃等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷系统领域，涉及一种制冷剂，特别涉及一种适用于单机自动复叠制冷系统120K 150K深冷温区的混合制冷剂。
技术介绍
在现代制冷技术中，如果通过使用压缩机制冷到120K 150K深冷温区通常需要使用三元或四元复叠式制冷方式。而多元复叠式系统复杂，需要的压缩机、附属元件及控制元件较多，故障率较高，技术相对落后。所以通过单机自动复叠制冷系统来实现120K 150K的低温技术将得到长足发展。现有技术中如美国专利US5，441，658和我国专利CN97, 115，295.0均是应用于液氮温区(80K)为目的。但现行市场上真正广泛应用的温区大多数在120K 150K(-123 -153°C )之间，如-150°C超低温冰箱、_140°C低温金属处理箱、_135°C水汽捕集泵(Water-Vapor Cryopump)和低温冷讲(Cryotrap)、_125°C航天热沉实验箱等。显然液氮温区的技术应用到120K 150K温区相对能耗较高、效率低，所以并不适用。目前还有一个国内专利CN1475544A，它的使用温区为(100K-150K)，可以覆盖120K 150K深冷温区，但在实际生产过程中还存在诸多问题。该项专利只是粗略给出六组不同温区的几种制冷剂，而且很多制冷剂为非主流制冷剂，具有不便购买、价格昂贵、等不利因数。实际的生产者技术人员他们并非研究人员，很难在近二十种制冷剂中准确找出想要使用的制冷剂，及制冷剂间的比例，配置制冷剂的工作变得十分繁琐，所以制约了此技术的发展。在此项技术中，大量使用了具有可燃性的制冷剂(R50、R170、R1150、R290、R600a等)，特别是该专利提到的第六组物质全部是可燃性制冷剂。虽然我国对可燃性制冷剂无严格的规定，但许多国家明文规定了家用冰箱或小型室内制冷设备R600a的充注量不得超过150克，可见其危险性还需特别注意。该混合制冷剂应用到一般小型的制冷系统中，可燃性制冷剂往往都超过数公斤，如果应用到更大一些的系统，整个系统将是一个危险的火药桶，一旦泄漏后果不堪设想。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种适用单机自动复叠制冷系统120K 150K深冷温区的混合制冷剂，它由六类制冷剂组成第一类为R740(氩气)或R728(氮气)；第二类为R50(甲烷)或R784(氪)；第三类为R14(四氟化碳)；第四类为R23 (三氟甲烷)第五类为R125 (五氟乙烷)、R218 (全氟丙烷)、R22 ( 二氟一氯甲烷)、R32 ( 二氟甲烷);第六类为R236fa (六氟丙烷)、R123 ( 二氯三氟乙烷)、R124( —氯四氟乙烷)。六类制冷剂的摩尔浓度总和为100%，它们各自所占的比例范围为第一类占总摩尔浓度的3% 20% ;第二类占总摩尔浓度的5% 25% ;第三类占总摩尔浓度的15% 30% ;第四类占总摩尔浓度的15% 25% ；第五类占总摩尔浓度的5% 15% ；第六类占总摩尔浓度的20% 30%。六类制冷剂按照配比，在常温下进行物理混合，就可得到相应的混合制冷剂。使用该混合制冷剂可以使系统温度达到120K 150K，并且在系统中与润滑油具有良好的互溶性，而且ODP值几乎为零。在保证用户经济效益的前提下达到了环保、方便、安全、不可燃的要求。一般来说，高沸点的制冷剂越多，相应的压缩机运行压力越低，蒸发器内的温度越高。反之，低沸点制冷剂含的比例越高，相应的压缩机运行压力越高，蒸发器内的温度越低。压缩机工作压力(绝对压力)高压一般在9bar 17bar之间，低压在2bar 3bar之间。根据实际工况，可以加以改动。各温区具体配比为I、适用于120K温区第一类制冷剂占总摩尔浓度15% 20% ;第二类制冷剂占总摩尔浓度10% 15% ；第三类制冷剂占总摩尔浓度15% 20% ;第四类制冷剂占总摩尔浓度15% 20% ;第五类制冷剂占总摩尔浓度5% 10% ;第六类制冷剂占总摩尔浓度20% 25% ；2、适用于130K温区第一类制冷剂占总摩尔浓度10% 15% ;第二类制冷剂占总摩尔浓度15% 25% ；第三类制冷剂占总摩尔浓度20% 25% ;第四类制冷剂占总摩尔浓度15% 20% ;第五类制冷剂占总摩尔浓度8% 12% ;第六类制冷剂占总摩尔浓度20% 25% ；3、适用于140K温区第一类制冷剂占总摩尔浓度5% 10% ;第二类制冷剂占总摩尔浓度10% 15% ；第三类制冷剂占总摩尔浓度25% 30% ;第四类制冷剂占总摩尔浓度15% 25% ;第五类制冷剂占总摩尔浓度10% 15% ;第六类制冷剂占总摩尔浓度25% 30% ；4、适用于150K温区第一类制冷剂占总摩尔浓度第二类制冷剂占总摩尔浓度5% 15% ;第三类制冷剂占总摩尔浓度20% 30% ;第四类制冷剂占总摩尔浓度20% 25% ;第五类制冷剂占总摩尔浓度10% 15% ;第六类制冷剂占总摩尔浓度25% 30% ；它们在五级蒸发器的系统中(参见附图I)分别形成-10 _25°C、_45 _55°C、_75 -90°C、_100 -120°C、_125 -155°C五个梯度的不同温区，是相邻两种温区的制冷剂在相应温区共同发挥作用所致。 附图说明图I为适用于本专利技术的单机自动复叠五级制冷系统原理图，其中I为压缩机，2为油分离器，3为冷凝器，4、7、8、9为气液分离器，5为干燥过滤器，6为节流装置，10为负载，11、12、13、14、15为蒸发冷凝器。本专利技术的优点如下I、符合环保要求消耗臭氧潜能值ODP值越小，制冷剂的环境特性越好。根据目前的水平，认为ODP值小于或等于0. 05的制冷剂是可以接受的。本专利技术的混合制冷剂中大部分制冷剂ODP为0 ;少数制冷剂ODP较低，其中R22为0. 034，Rl23、Rl24为0. 02，符合相关环保标准中保护臭氧层，减少温室效应的要求。2、低温下流动性好现代制冷技术中，由于环保环保制冷剂的使用，压缩机油大多采用POE(多元醇脂油)，而第3、4、5、6类制冷剂都与多元醇脂润滑油有良好的互溶性，低温下流过毛细管、膨胀阀节流装置不会出现油凝固及蜡堵现象；由于系统中有多达四级的气液分离器，压缩机油不可能到达-120度的温区，所以第1、2类制冷剂不用考虑其溶油性。3、不燃性、安全性除R50外所有制冷剂都不可燃，无毒，无爆炸危险。因混合制冷剂中R50所占的比例较小，即使使用R50，危险系数也比较低。也可以考虑使用不燃的R784代替R50。4、购买方便，价格低廉所有制冷剂都被广泛应用到制冷行业或其它行业中，价格低廉，采购方便。5、配置简单六类制冷剂在常温下进行物理混合，就可得到相应的混合制冷剂。在六类制冷剂中，根据市场情况，每类只选其中一种，即可进行配置。在研制、开发及维修过程中，因为它们共同作用到5个温区的蒸发器，想知道哪种制冷剂多或少，只需探测其对应温区的温度的高低，就可决定其充注量的增减。具体实施例方式下面将结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。配置适用于单机自动复叠制冷系统120K 150K深冷温区的混合制冷剂，它包括以下6类制冷剂:第一类为R740(氩气)或R728(氮气);第二类为甲烷(R50)或R784 (氪)；第三类为R14(四氟化碳)；第四类为R23(三氟甲烷)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙志刚，
申请(专利权)人：龙志刚，
类型：发明
国别省市：
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