Хладагенты для низкотемпературного контура
R508B — азеотропная смесь R23 (46 %) и R116 (54 %) для нижнего контура каскадных установок с температурой кипения до −80…−90 °C. Он не разрушает озоновый слой, по характеристикам превосходит R23 и заменил запрещённый R503. Недостаток — очень высокий потенциал глобального потепления (около 13 000).
R503 (CFC-503) больше не доступен для общего использования. R23 (HFC-23) может использоваться, но R508B, азеотропная смесь двух хладагентов не разрушающих озоновый слой R23 (HFC-23) и R-116, которая превосходит R23 (HFC-23). R508B является невоспламеняющимся и имеет нулевой озоноразрушающий потенциал (ODP). В таблица 2 показаны некоторые свойства R508B. R508B имеет лучшие эксплуатационные характеристики по сравнению с R-503 и R-13. Холодопроизводительность и величина эффективности являются почти эквивалентными R-503 и превосходят R-13. Температура нагнетания ниже, чем у R-23; более низкие температуры нагнетания увеличивают ресурс компрессора и обеспечивают лучшую стабильность смазки.
Сравнительные эксплуатационные величины каскадной системы, работающей с R508B, показаны в таблице 3. Также сравнены эксплуатационные параметры R-503, R-13 и R-23. В таблице 4 расчетные данные для R-23 и R508B в двух рабочих диапазонах. Объемная эффективность 100 %. Фактическая работа компрессора изменяется со степенью сжатия и привела бы к более низкой производительности и КПД, и более высоким температурам нагнетания.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Температура кипения (101,325 кПа) | −88 °C |
| Критическая температура | 13,7 °C |
| Критическое давление | 3935 кПа |
| Скрытая теплота парообразования в точке кипения | 168,2 кДж/кг |
| Озоноразрушающий потенциал (R12 = 1) | 0 |
| Горючесть | Не горючий |
| Предел воздействия (8- и 12-часовой)ᵃ | 1000 ppm |
ᵃ Предел воздействия — расчётный предел, определённый DuPont, для веществ, находящихся в воздухе (AEL), аналог ПДК. AEL — максимальная концентрация, которой почти все работающие могут неоднократно подвергаться в течение рабочего дня без неблагоприятного влияния на организм.
| Показатель | R503 | R13 | R23 | R508B |
|---|---|---|---|---|
| Холодопроизводительность (R503 = 100) | 100 | 71 | 74 | 98 |
| Эффективность (R503 = 100) | 100 | 105 | 95 | 103 |
| Давление нагнетания, кПа | 999 | 717 | 848 | 1013 |
| Давление всасывания, кПа | 110 | 83 | 90 | 110 |
| Температура нагнетания, °C | 107 | 92 | 136 | 85 |
Условия расчёта: температура кипения −84,4 °C, температура конденсации −35 °C, переохлаждение 5,8 К, температура всасывания −17,8 °C, изоэнтропический КПД 70 %, объёмные потери 4 %.
| Хладагент | Температура кипения, °C | Степень сжатия | Температура нагнетания, °C | Объёмный поток, л/с на кВт |
|---|---|---|---|---|
| R23 | −80 | 7,49 | 58 | 1,01 |
| R508B | −80 | 6,51 | 32 | 0,857 |
| R23 | −100 | 26,88 | 72 | 3,85 |
| R508B | −100 | 21,88 | 39 | 2,95 |
Условия расчёта: температура конденсации −35 °C, КПД компрессора 70 %, объёмный КПД 100 %, переохлаждение 10 К, перегрев на всасывании 50 К.
Фреон R508B и другие
| Хладагент | t кипения при 1 атм, °C |
|---|---|
| R23 | −82 |
| R508B (R23/R116) | −88 |
| R170 (этан) | −89 |
| R14 | −128 |
R508B — азеотропная смесь R23 и R116 для температур −70…−100 °C в каскадных морозильниках и климатических камерах. Как устроен каскад — в статье каскадные холодильные системы.
Чем отличаются R508B, R23 и CO₂ в нижнем контуре?
R508B, R23 и CO₂ различаются прежде всего нижним пределом температуры кипения: CO₂ ограничен тройной точкой и работает до −50 °C, R23 и R508B — до −80…−90 °C. У R508B температура кипения при атмосферном давлении ниже, чем у R23, поэтому при той же температуре в испарителе у него выше давление кипения и меньше риск вакуума.
| Хладагент | Состав | Кипение при 1 атм |
|---|---|---|
| R744 (CO₂) | диоксид углерода | не кипит: тройная точка −56,6 °C |
| R23 | трифторметан | −82 °C |
| R508B | R23/R116, 46/54 % | −88 °C |
| R170 | этан, горючий | −89 °C |
| R1150 | этилен, горючий | −104 °C |
| R14 | тетрафторметан | −128 °C |
У R23 и R508B очень высокий потенциал глобального потепления, поэтому их применяют только там, где CO₂ не достаёт по температуре, и заправку держат минимальной. Все хладагенты нижнего контура при комнатной температуре стоят выше критической точки или близко к ней — без расширительного сосуда давление на стоянке превысит 40 бар. Схема контуров — в статье каскадные холодильные системы, применение — камеры до −75 °C на R23 и R508B.
Частые вопросы
R508B фреон: характеристики?
Азеотропная смесь R23/R116 (46/54 %), температура кипения около −88 °C при атмосферном давлении, класс A1, ODP 0, GWP около 13 000; применяется в нижнем каскаде до −90 °C.
Какие хладагенты используют в низкотемпературном контуре каскада?
R23, R508B, R170 (этан), R1150 (этилен), CO2 — в зависимости от требуемой температуры кипения.
Где применяют фреон R508B?
В нижней ветви каскадных систем на −70…−100 °C: ультранизкотемпературные морозильники, климатические и испытательные камеры.
Можно ли заменить R23 на R508B?
Да, R508B применяют как замену R23 в нижнем контуре: при той же температуре кипения у него выше давление и плотность пара. При замене пересчитывают настройку дросселя и расширительного сосуда, а масло оставляют полиэфирным.
Читайте также