專利名稱：：一種制冷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制冷劑，尤其涉及一種用于空調(diào)、熱泵及制冷系統(tǒng)中替代R22或R502的綠色長期性制冷劑。現(xiàn)有技術(shù)中，作為空調(diào)、熱泵、制冷系統(tǒng)和低溫制冷系統(tǒng)中的制冷劑，長期以來大都使用R22或R502。1974年經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)它對大氣臭氧層有破壞作用，并有溫室效應(yīng)。為此，國際上已決定發(fā)展中國家(含我國)對R502從2005年、R22從2020年起將基本禁用。目前，國際上作為替代R22的制冷劑主要有R407C，R410A。R407C是由HFC—32、HFC—125和HFC—134a三種組份組成的；R410A是由HFC—32和HFC—125組成的。此外還有一種是由HFC—32和HFC—134a組成的。但R407C的COP比R22低10％左右；而R410A的COP低13％左右，并且單位容積制冷量增大約40％，壓縮機(jī)必須作重新設(shè)計(jì)，特別是壓力增大很多。如冷凝壓力比R22提高了60％左右，系統(tǒng)與管路也必須重新設(shè)計(jì)。HFC—32／134a的COP比R22低7％左右，特別是在惡劣工況下具有可燃性。這三種替代物雖均不破壞臭氧層，但前兩種溫室效應(yīng)還較大(R410A的GWP為1900，R407C為1600)。國際上作為長期替代R502的制冷劑主要有R404A和R507。前者的COP比R502低15％左右，而后者的COP更低，約低了17％左右，所以均不甚理想。本發(fā)明的目的和任務(wù)在于研究開發(fā)一種環(huán)境性能更好，即可長期替代R22或R502、而且溫室效應(yīng)(GWP值)更低的制冷劑，使其基本不需改動現(xiàn)有設(shè)備中的主要部件，并具有更為優(yōu)良的熱工性能和熱工參數(shù)。本發(fā)明的目的和任務(wù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該制冷劑含有HFC—32和HFC—134a兩種組份，其特征是還含有FC—1311和HFC—152a兩種組份，其各組份的含量(重量百分比)分別為HFC—3210—40％HFC—134a40—70％FC—13115—40％HFC—152a0—10％上述制冷劑各組份的含量(重量百分比)可分別變?yōu)镠FC—3220—40％HFC—134a45—55％FC—131115—35％HFC—152a0—10％或?yàn)镠FC—3220—40％HFC—134a40—50％FC—13115—20％HFC—152a5—10％本發(fā)明的另一種制冷劑，含有HFC—32和HFC—134a兩種組份，其特征是還含有HFC—227ea組份，其各組份的含量(重量百分比)分別為HFC—3210—40％HFC—134a40—70％HFC—227ea5—30％上述制冷劑中四種組份的含量(重量百分比)可分別變?yōu)镠FC—3220—35％HFC—134a50—70％HFC—227ea5—20％本發(fā)明所述的制冷劑，其制備方法是將上述各組分按其相應(yīng)的配比(重量百分比)在常溫下進(jìn)行物理混合即可。上述組份中的HFC—32，即稱為二氟甲烷，其分子式為CH2F2，分子量為52．02，正常沸點(diǎn)為—51．7℃，臨界溫度為78．2℃，臨界壓力為5．8Mpa。HFC—134a亦稱1，1，1，2—四氟乙烷，其分子式為CH2FCF3，分子量為102．03，正常沸點(diǎn)是—26．1℃，臨界溫度為101．1℃，臨界壓力為4．06MPa。FC—1311亦稱三氟碘甲烷，其分子式為CF3I，分子量為195．91，正常沸點(diǎn)為—22．5℃，臨界溫度為121．9℃，臨界壓力為4．04MPa。HFC—152a，亦稱1，1—二氟乙烷，其分子式為CH3CHF2，分子量為66．05，正常沸點(diǎn)為—24℃，臨界溫度為96．8℃，臨界壓力為4．25Mpa。HFC—227ea，亦稱1，1，1，2，3，3，3，—七氟丙烷，其分子式為CH3CHFCF3，分子量為170．03，正常沸點(diǎn)為—18．3℃，臨界溫度為103．5℃，臨界壓力為2．95MPa。用以下非限定性實(shí)施例對本發(fā)明的制冷劑作進(jìn)一步的說明，將有助于對本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)的理解，而不作為對本發(fā)明的限定，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書來限定。實(shí)施例1取30％的HFC—32，35％的HFC—134a和35％的FC—1311，將這三種組份在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。實(shí)施例2取40％的HFC—32，45％的HFC—134a，5％的FC—1311和10％的HFC—152a這四種組份進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。實(shí)施例3取26％的HFC—32，69％的HFC—134a和5％的HFC—227ea三種組份在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。若空調(diào)、熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況取為蒸發(fā)溫度為7．2℃，冷凝溫度為54．4℃，過冷度為8．3℃，吸氣溫度11．1℃，壓機(jī)效率為80％，根據(jù)循環(huán)計(jì)算，將上述實(shí)施例1、2和3的有關(guān)參數(shù)以及與R22及現(xiàn)有三種替代物的比較列于表1。表1實(shí)施例制冷劑的性能與R22及現(xiàn)有三種主要替代物的比較<tablesid="table1"num="001"><table>R22R407CR410AHFC—32／134a實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3ODP0．05000000GWP17001600190011006298311212蒸發(fā)壓力MPa0．620．681．040．630．660．700．60冷凝壓力MPa2．172．503．482．362．432．552．26壓比3．483．703．353．753．653．703．76排氣溫度℃97．286．795．191．295．196．588．4COP*1．00．910．870．940．950．940．94冷量*1．00．910．941．060．921．151．01容積制冷量*1．00．991．380．981．041．081．00</table></tables>*均為與R22的相對值。由上表可見，這三個實(shí)施例的環(huán)境性能ODP和GWP均比R22好，而且GWP也比現(xiàn)有兩種替代物R407C和R410A好，比HFC—32／134a好或相當(dāng)。從排氣溫度看，這三種實(shí)施例也均與R22相當(dāng)或略低。冷凝壓力、蒸發(fā)壓力等參數(shù)均與R22相近，而且均處于允許范圍，可直接充灌。從熱工性能看，COP雖比R22略低，但比現(xiàn)有兩種替代物R407C和R410A好，而與HFC—32／134a相當(dāng)。冷量均比R22和現(xiàn)有替代物大或相等，也即意味著充灌量可比它們少或相當(dāng)。容積制冷量大致與R22基本相當(dāng)，有的還高百分之幾。這三個實(shí)施例與現(xiàn)有三種替代物R407C、R410A和HFC—32／134a一樣，都需要更換潤滑油。實(shí)施例4取35％的HFC—32，50％的HFC—134a和15％的FC—1311這三種組份在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。實(shí)施例5取40％的HFC—32，45％的HFC—134a，5％的FC—1311和10％的HFC—152a這四種組份在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。實(shí)施例6取32％的HFC—32，58％的HFC—134a和10％的HFC—227ea三種組份在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。若低溫制冷工況為蒸發(fā)溫度—30℃，冷凝溫度40℃，過冷度0℃，吸氣溫度18℃，壓機(jī)效率70％，根據(jù)循環(huán)計(jì)算，將上述實(shí)施例4、5和6的有關(guān)參數(shù)以及與R502及現(xiàn)有兩種替代物的比較列于表2。表2實(shí)施例制冷劑的性能與R502及現(xiàn)有兩種主要替代物的比較<tablesid="table2"num="002"><table>R502R404AR507實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6ODP0．21400000GWP4510385039008538311270蒸發(fā)壓力MPa0．180．230．240．170．170．16冷凝壓力MPa1．611．982．031．781．801．70COP*1．00．840．821．041．051．02冷量1．00．920．881．641．861．63容積制冷量*1．01．021．031．091．121．00</table></tables>*均是與R502的相對比值。由上表可見，這三個實(shí)施例的GWP值比R502和現(xiàn)有兩種主要替代物均低，說明環(huán)境性能更好；壓力參數(shù)與R502相當(dāng)，而且比現(xiàn)有兩種主要替代物均低。從熱工性能看，無論COP、冷量和容積制冷量也均比R502和現(xiàn)有兩種主要替代物好。這三個實(shí)施例與現(xiàn)有兩種主要替代物一樣，需要更換潤滑油。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果其環(huán)境性更好，不破壞臭氧層，可長期替代R22或R502，且溫室效應(yīng)(GWP值)較小。在不需改動現(xiàn)有設(shè)備中的主要部件和生產(chǎn)線的前提下，無論COP、冷量和容積制冷量也均比現(xiàn)有的替代物要好，因而本發(fā)明具有更為優(yōu)良的熱工性能和熱工參數(shù)，并可直接進(jìn)行充灌。權(quán)利要求1．一種制冷劑，含有二氟甲烷和1，1，1，2—四氟乙烷兩種組分，其特征是還含有1，1，1，2，3，3，3—七氟丙烷，其含量(重量百分比)分別為二氟甲烷10—40％1，1，1，2—四氟乙烷40—70％1，1，1，2，3，3，3—七氟丙烷5—30％2．按照權(quán)利要求1所述的制冷劑，其特征是上述制冷劑中各組份的含量(重量百分比)分別為二氟甲烷20—35％1，1，1，2—四氟乙烷50—70％1，1，1，2，3，3，3—七氟丙烷5—20％全文摘要一種制冷劑,涉及一種空調(diào)、熱泵和制冷系統(tǒng)中替代R22或R502的制冷劑。該制冷劑除含有二氟甲烷和1,1,1,2－四氟乙烷兩種組份外,還含有1,1,1,2,3,3,3－七氟丙烷。該制冷劑不破壞臭氧層,具有良好的熱工性能和熱工參數(shù)。與現(xiàn)有的替代物相比,其環(huán)境性能更好,其溫室效應(yīng)(GWP值)較小,因而可長期替代R22或R502,不需改動現(xiàn)有設(shè)備中的主要部件和生產(chǎn)線,可直接充灌。文檔編號C09K5/04GK1280166SQ00121159公開日2001年1月17日申請日期2000年7月28日優(yōu)先權(quán)日2000年7月28日發(fā)明者朱明善,史琳,韓禮鐘,葉茂申請人:清華大學(xué),北京井上青華制冷技術(shù)有限公司