[發明專利]一種適用于－105℃～－125℃制冷溫區的混合制冷劑

有效

• 申請號: 200710304784.7
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101225292A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 龍志剛
• 申請（專利權）人: 龍志剛
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04;F25B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于制冷系統領域，涉及一種制冷劑，特別涉及一種適用于-105℃～-125℃制冷溫區的混合制冷劑。

背景技術

在現代制冷技術中，通過兩級復疊制冷來實現-70℃～-95℃的低溫，但要實現在-100℃～-130℃區間制冷溫度，則需要通過三級復疊制冷方式。三級復疊的基本原理是利用一個高溫級制冷系統，其蒸發器用來冷卻中溫級制冷系統的冷凝器，以實現中溫級的冷凝壓力達到合理的水平(1.0～1.5MPa)，從而獲得較低的制冷溫度。同樣，中溫級其蒸發器用來冷卻低溫級制冷系統的冷凝器，以實現低溫級的冷凝壓力達到合理的水平(1.0～1.5MPa)。其中每一級均是一個獨立的制冷循環。通常第一級高溫級一般采用四氟乙烷、二氟一氯甲烷、丙烷等制冷劑，一個標準大氣壓下其蒸發溫度在-25～-45℃之間。第二級中溫級通常采用三氟甲烷、乙烷等一個標準大氣壓下蒸發溫度在-78℃～-90℃之間的制冷劑，第三級低溫級采用四氟化碳(R14)，一個標準大氣壓下蒸發溫度為-128℃的制冷劑。

如果在第三級低溫級只使用四氟化碳R14一種物質，制冷系統則很難實現正常的制冷循環。主要是因為在低溫狀態下R14與壓縮機油并不能很好的相溶，從而導致毛細管、膨脹閥因為壓縮機油低溫下凝固而堵塞，整個制冷循環無法實現。要想通過油分離器來實現系統完全無油是不現實的。

發明內容

本發明的目的是在于提供一種適用于-105℃～-125℃制冷溫區的混合制冷劑，由四氟化碳(R14)和乙烷(R170)、乙烯(R1150)中的一種或兩種在常溫下進行物理混合，就可得到相應的混合工質。使用該制冷劑的冷凝系統溫度達到-105℃～-125℃，并且在低溫下與潤滑油具有良好的互溶性，而且ODP為零，在保證用戶經濟效益的前提下達到了環保要求。

本發明一種適用于-105℃～-125℃制冷溫區的混合制冷劑，該制冷劑在四氟化碳中混合有乙烷、乙烯中的一種或兩種，這些組份按其相應的配比在常溫下進行物理混合，即可得該低溫混合制冷劑。

該制冷劑含有按摩爾濃度計5％～60％的乙烯，5％～60％的乙烷，40％～90％的四氟化碳。

該制冷劑含有按摩爾濃度計10％～60％的乙烯，40％～90％的四氟化碳。

該制冷劑含有按摩爾濃度計10％～60％的乙烷，40％～90％的四氟化碳。

本發明一種適用于-105℃～-125℃制冷溫區的混合制冷劑，具有下述優點：

1、符合環保要求：本發明的超低溫混合制冷劑的ODP(臭氧破壞系數)等于0，GWP較低，符合相關環保標準中保護臭氧層，減少溫室效應的要求。

2、低溫下流動性好：乙烷、乙烯兩者都與礦物基潤滑油有良好的互溶性，與四氟化碳按比例混合后，低溫下流過毛細管、膨脹閥節流裝置不會出現油凝固及蠟堵現象。

3、由于乙烷、乙烯和四氟化碳的標準沸點溫度的特點，制冷劑完全適合溫度在-105℃～-125℃之間的三級復疊制冷系統的第三級低溫級中使用。

附圖說明

圖1為應用本發明一種適用于-105℃～-125℃制冷溫區的混合制冷劑的裝置圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明一種適用于-105℃～-125℃制冷溫區的混合制冷劑，由各組份按其相應的配比在氣態下進行物理罐裝制成。如圖1所示，本發明一種適用于-105℃～-125℃制冷溫區的混合制冷劑的裝置采用三級復疊式制冷方式，適用于其中的第三級低溫級。其中三臺壓縮機的壓縮比均為12以下。高溫級采用泰康CAJ2464L功率1.5P壓縮機，二氟一氯甲烷為制冷劑，其蒸發溫度為-40.8℃；中溫級采用泰康CAJ2446L功率1P壓縮機，R508B為制冷劑，其蒸發溫度為-87.4℃；低溫級采用DANFOSS?SC21B功率3/4P壓縮機，制冷劑為本發明所述制冷劑；負載為直徑350毫米深700毫米的不銹鋼桶，桶的外圍盤直徑10毫米的紫銅管，間距30毫米，桶外保溫層100毫米。

其中，各組份的基本參數如表1所示：

??????????????表1四氟化碳、乙烷、乙烯的基本參數

運行兩個小時后，桶內溫度達到穩定，第三級低溫級制冷劑冷凝后的溫度為-85℃，第三級低溫級的回氣壓力為一個標準大氣壓，測得第三級低溫級冷凝壓力及蒸發溫度。

實施案例1：取60mol％乙烷、40mol％四氟化碳，在常溫下物理均勻混合后作為制冷劑。其冷凝壓力為0.95Mpa，蒸發溫度為-105.2℃。