[發(fā)明專利]適用于低溫冷凍系統(tǒng)的環(huán)保制冷劑有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510096020.8 | 申請日： | 2015-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN104610919B | 公開（公告）日： | 2018-04-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊昭;趙松松;田田;陳愛強;張娜;陳明鋒 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | C09K5/04 | 分類號： | C09K5/04 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所12201 | 代理人： | 王麗 |
| 地址： | 300072 天*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 適用于 低溫 冷凍 系統(tǒng) 環(huán)保 制冷劑 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于熱泵或制冷、空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑，尤其適用于低溫冷凍系統(tǒng)的環(huán)保制冷劑。
背景技術(shù)
在《京都議定書》和《蒙特利爾議定書》的框架基礎(chǔ)上，各國政府以及科研機構(gòu)和行業(yè)企業(yè)從政策制定、技術(shù)研究到產(chǎn)業(yè)實踐進行了大量的工作，歐洲的含氟氣體法規(guī)最新提案提出，零售業(yè)的冷凍冷藏柜，從2015年起，制冷劑的GWP值不得超過2150，國際上已經(jīng)越來越注重從保護臭氧層和抑制全球氣候變暖兩大方面綜合評價制冷劑環(huán)保性能,可見降低GWP值的重要。截止到2012年底，我國共有冷庫約9.85萬座，同比增長11.3％，其中新增冷庫容量約260萬噸。根據(jù)國家發(fā)展改革委公布的《產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》，我國計劃到2015年將全國冷庫總?cè)萘吭黾拥?880萬噸，面臨冷庫數(shù)量的不斷增長，制冷劑的需求及生產(chǎn)也日漸增多，加速高GWP值制冷劑的淘汰進程具有重要意義。
目前冷凍冷藏行業(yè)使用最為廣泛的R404A，屬于歐洲的含氟氣體法規(guī)限制的制冷劑，其替代技術(shù)的研究尤為迫切。R404A是一種三元近共沸混合物制冷劑,是R502的優(yōu)選替代制冷劑。但是,R404A尚存在一定的缺陷，雖然ODP值均為0,但仍具有較高的GWP(3850)值,與當前控制溫室氣體排放的環(huán)保要求不相適應。本發(fā)明提出一種非共沸三元混合制冷劑可適用于低溫冷凍系統(tǒng)，作為R404A的替代物。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于低溫冷凍系統(tǒng)的環(huán)保制冷劑；替代低溫冷凍冷藏系統(tǒng)R404A的新型混合制冷劑，使其環(huán)境特性和循環(huán)性能最佳。
本發(fā)明的適用于低溫冷凍冷藏系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保制冷劑，由R-32(二氟甲烷)、DME(二甲醚)和R-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)組成。
三種組元的基本物理性質(zhì)如表一所示，其均具有較高的臨界溫度和臨界壓力，可以在高溫工況下使用，三種組元的ODP均為0，GWP相對較低，尤其是DME，其GWP接近0，且具有較高的單位容積制冷量。該三種組元雖然在《中高溫熱泵工質(zhì)》專利中已被證實可適用于中高溫熱泵系統(tǒng)，且具有很好的效果，但其高溫高壓的工況并不能夠在不對冷凍冷藏系統(tǒng)進行過多的改動前提下直接適用于低溫冷凍系統(tǒng)，本專利對三種組元不同配比下混合制冷劑進行理論分析，得出物性參數(shù)與R404A極為相近的制冷劑，且具有相對較高COP的最佳組分比例，可實現(xiàn)新型制冷劑的直接沖灌。新型節(jié)能環(huán)保制冷劑的特征是三組元物質(zhì)的具體質(zhì)量百分數(shù)配比為：
二氟甲烷50％，
二甲醚3％，
1,1,1,2-四氟乙烷47％。
表1 新型混合制冷劑各組元基本參數(shù)
Tb：正常沸點，Tc：臨界溫度，Pc：臨界壓力
本發(fā)明所述環(huán)保制冷劑的制備方法是，將三組元物質(zhì)按其指定的質(zhì)量配比低溫液體(常溫氣體)進行物理混合即可。
有關(guān)新型混合制冷劑與R404A的物性參數(shù)如表2所示：兩者的物性參數(shù)基本一致，R404A是一種近共沸混合制冷劑，在標準大氣壓下，新型混合制冷劑的溫度滑移為7.56℃，作為非共沸的混合制冷劑具有降低系統(tǒng)壓比，增加制冷量，提高循環(huán)熱力完善度等優(yōu)點。新型混合制冷劑分子量較R404A低。其GWP值為946，約為R404A的24.6％，因此溫室效應的潛在能力相對較小。
雖然DME具有易燃易爆的特性，但在新型混合制冷劑中的含量較少，而且R-134a就有一定的阻燃性，因此大大降低了新型混合制冷劑的可燃性，此外DME是一種具有特殊氣味的氣體，可作為檢驗系統(tǒng)是否泄露的一種方法。
表2 R404A與新型混合制冷劑基本物性參數(shù)比較
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