RU2135541C1 - Композиция хладагента - Google Patents
Композиция хладагента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135541C1 RU2135541C1 RU97120359/04A RU97120359A RU2135541C1 RU 2135541 C1 RU2135541 C1 RU 2135541C1 RU 97120359/04 A RU97120359/04 A RU 97120359/04A RU 97120359 A RU97120359 A RU 97120359A RU 2135541 C1 RU2135541 C1 RU 2135541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- cooling agent
- refrigerant
- isobutane
- heptafluoropropane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к смесевым хладагентам, используемым в бытовом, торговом и промышленном оборудовании. Композция содержит, об.%: пентафторэтан 15-70; гептафторпропан 20-70; одно из соединений, выбранных из группы, содержащей пропан, бутан, изобутан, дифторэтан, гексафторпропан, тетрафторэтан, октафторциклобутан 1-20. Смесевой хладагент более универсален и перспективен, чем известные, предназначенные для сервисного обслуживания в холодильной технике вместо применяемого хладона 12, наиболее широко используемого в холодильной промышленности. 3 табл.
Description
Изобретение относится к составу озонобезопасного негорючего хладагента, предназначенного для применения в холодильной технике вместо запрещенных хлорфторуглеродов (ХФУ), согласно Монреальскому протоколу.
В настоящее время в качестве заменителя R12 в бытовой холодильной технике применяется R134a, смеси углеводородов или дифторэтан с изобутаном (C1). Однако, такие хладагенты мало пригодны для ретрофита действующего на R12 оборудования из-за пожароопасности или несовместимости с компрессорным маслом. Известна также озонобезопасная композиция CM1, которая содержит R218, обладающий экстремально высоким показателем парникового эффекта (GWP > 34000), поэтому, в связи с ужесточением экологических требований к этому показателю перспективы широкого применения таких веществ должны быть ограничены. Известны из патентной документации композиции хладагентов на основе дифторхлорметана (хладон 22), предназначенные для замены хладона-12, например:
1. Патент N (WO92-12216)
Предложен состав хладагента, вес. %:
Хладон 22 (дифторметан) - 41 - 71
Изобутан - 2 - 20
Хладон 142b (1,1-дифтор-1-хлорэтан) - 21 - 51
Предложенный многокомпонентный хладагент обладает приемлемым уровнем холодопроизводительности в холодильном оборудовании и кондиционерах воздуха, обладает хорошей совместимостью с маслами, имеет ODP = 0,05.
1. Патент N (WO92-12216)
Предложен состав хладагента, вес. %:
Хладон 22 (дифторметан) - 41 - 71
Изобутан - 2 - 20
Хладон 142b (1,1-дифтор-1-хлорэтан) - 21 - 51
Предложенный многокомпонентный хладагент обладает приемлемым уровнем холодопроизводительности в холодильном оборудовании и кондиционерах воздуха, обладает хорошей совместимостью с маслами, имеет ODP = 0,05.
2. Патент N (WO92-16596).
Хладагент состава, вес.%:
Хладон 22 (дифторхлорметан) - 65 - 75
Хладон 125 (пентафторэтан) - 15 - 25
Пропан - 5 - 15
Хладагент нетоксичен, невоспламеняемый с низким коэффициентом сжатия, обладает хорошей совместимостью с маслом.
Хладон 22 (дифторхлорметан) - 65 - 75
Хладон 125 (пентафторэтан) - 15 - 25
Пропан - 5 - 15
Хладагент нетоксичен, невоспламеняемый с низким коэффициентом сжатия, обладает хорошей совместимостью с маслом.
3. Патент N 2013431 (фирма Санио Электрик Лтд.). Фирма предлагает композицию хладагента, содержащую смесь галоидированных углеводородов, в состав которой входят:
фтордихлорметан (R21) и по крайней мере одно фторалкильное соединение из группы: трифторметан (R23); пентафторэтан (R125); хлордифторметан (R22); -1,1 - дифтор-1-хлорметан (R142b); при соотношении компонентов, мас.%:
Фтордихлорметан - 0,1 - 50,0
Фторалкильное соединение - 50 - 99,9
Предложенные составы мало совместимы с маслами различных классов, минеральными, полиэфирными. Наиболее близким по существу решаемой задачи является изобретение "композиция хладагента" (заявка Российской Федерации N 96104188/04, 20.11.97), которое рассматривается нами как прототип. Композиция хладагента содержит дифторхлорметан, фтордихлорметан, пропан, или бутан, или изобутан, или одно фторалкильное соединение из группы: тетрафторэтан (R134a или R134); трифторэтан (R143a); дифторэтан (R152a); дифторметан (R32); гептафторпропан (R227); гексафторпропан (R236); октафторциклобутан (RC318), при следующем соотношении компонентов, об.%:
Дифторхлорметан - 45 - 80
Фтордихлорметан - 15 - 40
пропан, или бутан, или изобутан, или одно фторалкильное соединение из группы тетрафторэтан, трифторэтан, дифторэтан, дифторметан, гептафторпропан, гексафторпропан, октафторциклобутан - 0,1 - 25,0
Несмотря на то, что этот смесевой хладон более универсален и перспективен, чем известные, предназначенные для сервисного обслуживания холодильников, работающих, как на хладоне 12, так и на хладоне 134а, однако, надо отметить, что смесевые композиции на основе переходных хладагентов R22, R21, R142b, R124 и др., предлагаемые для ретрофита действующих холодильных машин, мало перспективны во вновь изготавливаемом оборудовании.
фтордихлорметан (R21) и по крайней мере одно фторалкильное соединение из группы: трифторметан (R23); пентафторэтан (R125); хлордифторметан (R22); -1,1 - дифтор-1-хлорметан (R142b); при соотношении компонентов, мас.%:
Фтордихлорметан - 0,1 - 50,0
Фторалкильное соединение - 50 - 99,9
Предложенные составы мало совместимы с маслами различных классов, минеральными, полиэфирными. Наиболее близким по существу решаемой задачи является изобретение "композиция хладагента" (заявка Российской Федерации N 96104188/04, 20.11.97), которое рассматривается нами как прототип. Композиция хладагента содержит дифторхлорметан, фтордихлорметан, пропан, или бутан, или изобутан, или одно фторалкильное соединение из группы: тетрафторэтан (R134a или R134); трифторэтан (R143a); дифторэтан (R152a); дифторметан (R32); гептафторпропан (R227); гексафторпропан (R236); октафторциклобутан (RC318), при следующем соотношении компонентов, об.%:
Дифторхлорметан - 45 - 80
Фтордихлорметан - 15 - 40
пропан, или бутан, или изобутан, или одно фторалкильное соединение из группы тетрафторэтан, трифторэтан, дифторэтан, дифторметан, гептафторпропан, гексафторпропан, октафторциклобутан - 0,1 - 25,0
Несмотря на то, что этот смесевой хладон более универсален и перспективен, чем известные, предназначенные для сервисного обслуживания холодильников, работающих, как на хладоне 12, так и на хладоне 134а, однако, надо отметить, что смесевые композиции на основе переходных хладагентов R22, R21, R142b, R124 и др., предлагаемые для ретрофита действующих холодильных машин, мало перспективны во вновь изготавливаемом оборудовании.
Задача изобретения состоит в создании озонобезопасной композиции с низким GWP на базе компонентов, производимых в России, которая могла использоваться в качестве ретрофита и в перспективе могла применяться и в качестве хладагента вновь изготовленного оборудования. Последнее связано с тем, что при освоении R134a в качестве универсального заменителя R12 во всех видах холодильной техники обнаружено, что по эксплуатационным свойствам, экологической и пожарной безопасности он во многих случаях уступает смесевым композициям. При разработке композиции исходными требованиями являлись:
- нулевой показатель ODP
- показатель парникового эффекта GWP должен быть менее, чем у R134a
- пожаробезопасность
- ПДК на уровне R12 и R134a
- совместимость с конструкционными материалами
- относительная молекулярная масса 110-120
- совместимость с разрабатываемыми в России маслами
- наличие отечественной сырьевой базы для производства композиции
- минимизация конструктивных изменений при использовании в качестве ретрофита бытового, торгового и промышленного холодильного оборудования
- композиция должна быть пригодна для ретрофита оборудования, работающего на R12.
- нулевой показатель ODP
- показатель парникового эффекта GWP должен быть менее, чем у R134a
- пожаробезопасность
- ПДК на уровне R12 и R134a
- совместимость с конструкционными материалами
- относительная молекулярная масса 110-120
- совместимость с разрабатываемыми в России маслами
- наличие отечественной сырьевой базы для производства композиции
- минимизация конструктивных изменений при использовании в качестве ретрофита бытового, торгового и промышленного холодильного оборудования
- композиция должна быть пригодна для ретрофита оборудования, работающего на R12.
Для решений этой задачи предложен хладагент на базе фторуглеродов и углеводородов, обеспечивающий возможность эксплуатации и сервисного обслуживания оборудования, работающего на ХФУ.
Поскольку большинство известных ретрофитных смесей на основе R22 (см. таблицу 1) имеют молекулярную массу менее 100 ед., применение их в оборудовании с центробежными насосами, работающими на R12, приводит к значительному снижению производительности. Поэтому в качестве основы была выбрана композиция R125 - R227, обеспечивающая возможность получения хладагентов с относительной молекулярной массой, близкой к R12, с учетом введения в состав третьей составляющей с меньшей молекулярной массой (R152a, R290, R600 и др.).
При выборе состава композиции для конкретного применения производился термодинамический расчет характеристик холодильного цикла, экспериментально определялись зависимость Pнас - T и возгораемость смесей (при введении в состав R152a или углеводородов); совместимость с компрессорными маслами и конструкционными материалами. После соответствующей корректировки состава проводились испытания композиции в действующем холодильном оборудовании.
В результате проведенных исследований установлено, что зависимость Pнас - T можно регулировать в широких пределах, обеспечивая Tкип от -28 до -46oC путем изменения соотношения компонентов.
Некоторые из результатов определения зависимости Pнас - T приведены в табл. 2.
Из представленных данных следует, что кривая для одной из композиций близка к аналогичной для R12. Возгораемость смесей также зависит от состава.
Смеси R125 - R227 практически любого соотношения переходят в разряд горючих при введении R152a свыше 40% или углеводородов выше 18-20%. Длительная надежная эксплуатация холодильного оборудования достигается при обеспечении совместимости хладагента с компрессорным маслом, так как при плохой совместимости возможна сепарация масла в испарителе, нарушение возврата масла в компрессор и преждевременный выход его из строя. Экспериментально установлено, что основа композиции R125 - R227 совместима с полиэфирным маслом ХФС134, но практически не растворяется в минеральном ХФ 12-16. При добавке к основе R152a до 40% растворимость в минеральном масле возрастает незначительное, а при введении углеводородов выше 10-12% композиция становится совместимой.
Из данных табл. 2 следует, что при содержании основной составляющей R227 - R125 в композиции до 90 об.% и введении третьей составляющей в количестве 10 об.% и выше удается создать трехкомпонентные смеси по функциональной характеристике Pнас - T, подобные известным хладагентам R12, R22 или R502. На основании выполненных расчетных и экспериментальных исследований были выбраны композиции для изучения их в качестве хладагентов в работающих на R12 холодильниках.
Для испытаний использовались бытовые холодильники, сконструированные под хладон 12 и заправленные компрессорным минеральным ХФ12-16 или полиэфирным маслом ХФС 134. Перед испытаниями агрегаты холодильников вакуумировались до остаточного давления 5 - 10 мм рт.ст. и заправлялись хладоном 12 или исследуемыми смесевым композициями.
Доза заправки композициями составляла 0,8 - 0,9 дозы заправки моно-компонентом по паспорту. Результаты этих испытаний приведены в табл. 3. Результаты экспериментальных испытаний холодильников со смесевым хладагентом на основе R227 - R125 подтверждают возможность применения исследуемой композиции взамен R12, наиболее широко применяющегося в холодильной технике.
Все исследования смеси при использовании взамен R12 обеспечивают безотказность работы холодильников на режимах, близких к расчетным. Но с увеличением содержания R125 в смесевой основе давление на линии нагнетания компрессора возрастает поэтому предпочтительным составом, обеспечивающим возможность эксплуатации оборудования в режиме, близком к расчетному для R12, является композиция (об.%):
Гептафторпропан - 40 - 60
Пентафторэтан - 20 - 50
Изобутан (R600a) - 15 - 18
Однако, это не исключает использования в качестве третьей составляющей R152a или RC318, пропана или бутана.
Гептафторпропан - 40 - 60
Пентафторэтан - 20 - 50
Изобутан (R600a) - 15 - 18
Однако, это не исключает использования в качестве третьей составляющей R152a или RC318, пропана или бутана.
Claims (1)
- Композиция хладагента, содержащая гептафторпропан, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пентафторэтан и одно из соединений, выбранных из группы, содержащей пропан, бутан, изобутан, дифторэтан, гексафторпропан, тетрафторэтан, октафторциклобутан при следующем соотношении компонентов, об.%:
Гептафторпропан - 20 - 70
Пентафторэтан - 15 - 70
Одно из соединений, выбранных из вышеописанной группы - 1 - 20
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120359/04A RU2135541C1 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Композиция хладагента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120359/04A RU2135541C1 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Композиция хладагента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2135541C1 true RU2135541C1 (ru) | 1999-08-27 |
Family
ID=20199797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97120359/04A RU2135541C1 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Композиция хладагента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135541C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001040400A1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-06-07 | Rhodia Limited | Refrigerant compositions |
US7229567B2 (en) | 1997-07-15 | 2007-06-12 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7258813B2 (en) | 1999-07-12 | 2007-08-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant composition |
US7276176B2 (en) | 2002-10-11 | 2007-10-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7641810B2 (en) | 2002-11-29 | 2010-01-05 | Neil Andre Roberts | Refrigerant compositions |
RU2461599C2 (ru) * | 2006-12-23 | 2012-09-20 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Фторированные композиции и системы, применяющие такие композиции |
RU2542361C2 (ru) * | 2009-12-21 | 2015-02-20 | Рпл Холдингз Лимитед | Озонобезопасные хладагенты с низким потенциалом глобального потепления для низкотемпературного охлаждения |
WO2015188150A1 (en) | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Bluon Energy Llc | Heat transfer fluids, systems, efficiencies, and methods |
-
1997
- 1997-12-10 RU RU97120359/04A patent/RU2135541C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7229567B2 (en) | 1997-07-15 | 2007-06-12 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7258813B2 (en) | 1999-07-12 | 2007-08-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant composition |
WO2001040400A1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-06-07 | Rhodia Limited | Refrigerant compositions |
US7837894B2 (en) | 2002-10-11 | 2010-11-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7648642B2 (en) | 2002-10-11 | 2010-01-19 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7799240B1 (en) | 2002-10-11 | 2010-09-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7276176B2 (en) | 2002-10-11 | 2007-10-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7641810B2 (en) | 2002-11-29 | 2010-01-05 | Neil Andre Roberts | Refrigerant compositions |
US7713434B2 (en) | 2002-11-29 | 2010-05-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US7771610B2 (en) | 2002-11-29 | 2010-08-10 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions |
US8246851B2 (en) | 2002-11-29 | 2012-08-21 | Roberts Neil Andre | Chiller refrigerants |
RU2461599C2 (ru) * | 2006-12-23 | 2012-09-20 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Фторированные композиции и системы, применяющие такие композиции |
RU2542361C2 (ru) * | 2009-12-21 | 2015-02-20 | Рпл Холдингз Лимитед | Озонобезопасные хладагенты с низким потенциалом глобального потепления для низкотемпературного охлаждения |
WO2015188150A1 (en) | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Bluon Energy Llc | Heat transfer fluids, systems, efficiencies, and methods |
US9624415B2 (en) | 2014-06-06 | 2017-04-18 | Bluon Energy Llc | Heat transfer fluids, systems, efficiencies and methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6504298B2 (ja) | 冷媒を含有する組成物及びその応用 | |
EP1163313B2 (en) | Compositions of difluoromethane, pentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and hydrocarbons | |
JP3843326B2 (ja) | 代替冷媒組成物 | |
KR101628421B1 (ko) | 테트라플루오로프로펜 조성물 및 그의 용도 | |
ES2354043T3 (es) | Composición refrigerante. | |
EP1191080A2 (en) | Alternative refrigerant including hexafluoropropylene | |
WO1998005732A9 (en) | Alternative refrigerant | |
GB2437373A (en) | Heat transfer compositions | |
JP5436865B2 (ja) | 冷媒組成物 | |
CA2841968A1 (en) | Low gwp heat transfer compositions containing difluoromethane, a fluorinated ethane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene | |
WO2020099857A1 (en) | Compositions | |
KR100976448B1 (ko) | 냉매 조성물 | |
AU769199B2 (en) | R 22 replacement refrigerant | |
US20140166923A1 (en) | Compositions containing difluoromethane and fluorine substituted olefins | |
US20140264147A1 (en) | Low GWP heat transfer compositions containing difluoromethane, A Fluorinated ethane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene | |
RU2335522C2 (ru) | Холодильная композиция, способ охлаждения, холодильный аппарат | |
GB2228739A (en) | Refrigerant containing chlorodifluoromethane | |
RU2135541C1 (ru) | Композиция хладагента | |
GB2247462A (en) | Two component refrigerant | |
WO2002020689A1 (en) | The composition of refrigerant mixtures for low back pressure condition | |
GB2298866A (en) | Refrigerant composition comprising fluoroethane | |
KR19990053764A (ko) | 냉동/공기조화기용 혼합냉매 조성물 | |
KR102254272B1 (ko) | 비가연성 친환경 냉매 | |
US20210348045A1 (en) | Compositions comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene | |
KR102181412B1 (ko) | 비가연성 친환경 냉매 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051211 |