阅读说明：本技术 一种环保混合制冷剂及其应用 (Environment-friendly mixed refrigerant and application thereof ) 是由 何国庚 刘菁菁 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明属于混合制冷剂技术领域,具体涉及一种环保混合制冷剂及其应用。该环保混合制冷剂由以下质量百分比的各组分组成：丙烯为25％～60％,六氟丙烯为75％～40％。本发明所提供的制冷剂为环保制冷剂,可用于直接替代R404A,无需更换制冷部件,密度只有R404A的65％-87％左右,制冷剂充灌量少,液体粘度只有R404A的50-80％左右,流动阻力小,耗功低,液体的导热系数是R404A的1.12-1.5倍,传热性能好,传热效率高。本发明ODP值为0,GWP值低于5,环保优势突出,并且R1216不可燃,可进一步抑制R1270的可燃性,拥有广阔的应用前景,本发明也可用于替代R507和R22。(The invention belongs to the technical field of mixed refrigerants, and particularly relates to an environment-friendly mixed refrigerant and application thereof. The environment-friendly mixed refrigerant consists of the following components in percentage by mass: 25 to 60 percent of propylene and 75 to 40 percent of hexafluoropropylene. The refrigerant provided by the invention is an environment-friendly refrigerant, can be used for directly replacing R404A, does not need to replace a refrigeration part, has the density of only about 65-87% of R404A, small refrigerant filling amount, liquid viscosity of only about 50-80% of R404A, small flow resistance, low power consumption, good heat transfer performance and high heat transfer efficiency, and has the heat conductivity coefficient of liquid of 1.12-1.5 times that of R404A. The ODP value of the invention is 0, the GWP value is lower than 5, the environmental protection advantage is outstanding, R1216 is not flammable, the flammability of R1270 can be further inhibited, the invention has wide application prospect, and the invention can also be used for replacing R507 and R22.)

一种环保混合制冷剂及其应用

技术领域

本发明属于混合制冷剂技术领域，具体涉及一种环保混合制冷剂及其应用。

背景技术

R404A(R125/R143a/R134a混合物)是一种重要的混合制冷剂，在低温冷冻冷藏领域有着广发的应用。虽然这种制冷剂对臭氧层没有破坏作用(臭氧消耗潜能值ODP＝0)，然而因其具有很高的全球变暖潜值(GWP＝3922)。对于具有较高全球变暖潜能值的HFCs制冷剂，已被列入2016年通过、2019年开始实施的《蒙特利尔议定书》基加利修正案的削减目录，只能作为过渡制冷剂使用，不能作为最终替代。而R404A作为在HFCs制冷剂中具有很高的全球变暖潜值之一的制冷剂，也成为当前急需淘汰的制冷剂之一。在现有技术中，碳氢制冷剂(HCs)作为天然制冷剂无人工合成制冷剂的潜在危害，并且其ODP值为0，GWP值极低，对环境友好而受到广泛青睐，被视为替代制冷剂的优异选择。但是HCs却存在易燃易爆的特点，因其此特性在制冷系统中的使用受到了很大限制。与此同时，六氟丙烯(R1216)却具有不可燃的特性。因此，当前对RR404A的制冷剂替代，混合制冷剂是其中的主要思路之一。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种环保混合制冷剂及其应用。本发明所提供的制冷剂为环保制冷剂，可用于直接替代R404A，无需更换制冷部件，密度只有R404A的65％-87％左右，制冷剂充灌量少，液体粘度只有R404A的50-80％左右，流动阻力小，耗功低，液体的导热系数是R404A的1.12-1.5倍，传热性能好，传热效率高。本发明的ODP值为0，GWP值低于5，环保优势突出，并且R1216不可燃，可进一步抑制R1270的可燃性，拥有广阔的应用前景，本发明也可用于替代R507和R22。

本发明所提供的技术方案如下：

一种环保混合制冷剂，由以下质量百分比的各组分组成：丙烯(R1270)为25％～60％，六氟丙烯(R1216)为75％～40％。该环保混合制冷剂为二元混合制冷剂。

表1给出了两种制冷剂的相关参数：

表1：R1270和R1216物性参数

参数	R1270	R1216
			分子式	C<sub>3</sub>H<sub>6</sub>	C<sub>3</sub>F<sub>6</sub>
相对分子质量	42.09	150.023
			汽化潜热kJ/kg(1atm)	438.9	140.98
标准沸点℃	-47.7	-30.34
			凝固点℃	-185	-152.6
临界压力kPa	4618	3149.5
			临界温度℃	91.8	85.75
临界密度kg/m<sup>3</sup>	220.4	583.4
			燃烧性	易可燃	不可燃
ODP	0	0
			GWP	5	<1

具体的，环保混合制冷剂由以下质量百分比的各组分组成：丙烯为25％，六氟丙烯为75％。

具体的，环保混合制冷剂由以下质量百分比的各组分组成：丙烯为35％，六氟丙烯为65％。

具体的，环保混合制冷剂由以下质量百分比的各组分组成：丙烯为45％，六氟丙烯为55％。

具体的，环保混合制冷剂由以下质量百分比的各组分组成：丙烯为58％，六氟丙烯为42％。

所发明所提供的环保混合制冷剂可按照以下步骤进行混合制成：按照比例，以R1216、R1270的顺序以气态或者液态的方式灌入制冷剂罐中，再混合均匀，最后灌入制冷系统；或者根据重量比，以R1216、R1270的顺序灌入压缩机中，混合均匀即可使用。

本发明还提供了上述环保混合制冷剂的应用，用于替代R404A或R22制冷剂。优选的，用于替代R404A制冷剂。

本发明还提供了上述环保混合制冷剂的应用，作为冷冻冷藏、家用空调、中央空调、船舶制冷设备、移动冷库或冷冻冷凝机组制冷剂。

本发明所提供的环保制冷剂，具有如下有益效果：

1、如表1所示，本发明所用的制冷剂R1270和R1216的ODP值为0，GWP值极低，符合欧盟的F-gas法规，相对于R404A和R507，本发明对环境友好，应用前景广泛。

2、R1270质量分数在25％～60％区间内且R1216质量分数在75％～40％区间内存在共沸现象，说明R1270/R1216二元混合制冷剂在此区间内为非共沸或近共沸或共沸制冷剂。

3、R1216为不可燃制冷剂，与R1270混合可有效抑制其燃烧性，提高制冷系统的安全性能，并且本发明与R404A在相同工况下，其蒸发压力与冷凝压力相近，流动阻力小，不需要更换过多制冷设备的部件，可直接进行替代。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明在具体实施时，所用的制冷剂R1270和R1216均为制冷与低温技术领域所常用的制冷剂，其中，R1270的质量百分比浓度占比为25％～60％，R1216的质量百分比浓度占比为75％～40％，具体实施例如下：

实施例一

取制冷剂领域常用的R1270和R1216制冷剂，在液相状态下，取质量百分比为25％的R1270和75％的R1216进行充分物理混合，获得非共沸混合制冷剂。

实施例二

取制冷剂领域常用的R1270和R1216制冷剂，在液相状态下，取质量百分比为35％的R1270和65％的R1216进行充分物理混合，获得近共沸混合制冷剂。

实施例三

取制冷剂领域常用的R1270和R1216制冷剂，在液相状态下，取质量百分比为45％的R1270和55％的R1216进行充分物理混合，获得近共沸混合制冷剂。

实施例四

取制冷剂领域常用的R1270和R1216制冷剂，在液相状态下，取质量百分比为58％的R1270和42％的R1216进行充分物理混合，获得共沸混合制冷剂。

为比较性能，将上述实施例与R404A进行空调系统的理论循环计算，取空调的设计工况为：蒸发温度为-40℃，冷凝温度为40℃，冷凝器出口温度为35℃，蒸发器出口温度-35℃，压缩机过程为等熵压缩。所得出的计算参数如下表2所示：

表2：R404A与实施例理论循环计算参数

根据上述标准工况的理论计算结果，可得出：1、在相同的工况下，R404A与本发明的蒸发压力、冷凝压力比较相接近，因此在实际应用中只需要更换制冷剂，无需更换其他部件，并且本发明的压比略低于R404A的压比，表明本发明的使用可减轻压缩机的损耗，延长制冷系统的寿命；2、虽然本发明实施例一的理论热力学制冷系数略小于R404A，但本发明实施例二、实施例三和实施例四的理论热力学制冷系数均大于R404A，而且本发明的液体密度小、粘度小，流动阻力小，耗功少，导热系数大，传热效率高，因此具有更高的实际制冷系数；3、本发明所使用的R1270和R1216制冷剂均为环保制冷剂，无臭氧层危害，极低的温室效应影响，满足现今的使用要求，并且不可燃的R1216可有效抑制R1270的易燃易爆特性，具有广阔的应用前景。本发明可广泛应用于制冷方向的各个领域，包括冷冻冷藏、中央空调、汽车空调、船舶冷冻系统等制冷装置中，尤其适用于替代R404A。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。