Зеотропные и азеотропные хладагенты

Некоторые хладагенты представляют собой соединение двух или более различных хладагентов. Зеотропная смесь — это механическая смесь хладагентов с различными температурами насыщения при одном и том же давлении. Следовательно, при некоторых условиях хладагенты могут разделиться на составляющие. R-402a — это смесь 60 % R-125, 38 % R-22 и 2 % R-290. R-402b — это смесь 60 % R-22, 38 % R-125 и 2 % R-290. Обе смеси — зеотропные и подвержены разделению. Следовательно, их необходимо помещать в систему в жидком состоянии, если не нужно использовать полный цилиндр хладагента.

Было разработано также несколько смесей с тремя компонентами R-22, R-152a и R-124 как альтернативные хладагенты для замены R-12 в существующих системах. R-401a — это смесь по весу 53 % R-22, 13 % R-152a и 34 % R-124. Производительность R-401a приблизительно равна R-12 в системах с температурой в испарителе -23,3 °С и выше, подходит для использования в малых холодильных камерах, продуктовых и молочных витринах, автоматах с напитками и домашних холодильниках. R-401b состоит из смеси по весу 61 % R-22, 11 % R-152a и 28 % R-124.

Ее производительность сопоставима с R-12 в системах с температурами в испарителях ниже —23,3 °С и подходит для транспортного холодильного оборудования, домашних и торговых морозильниках. R-401b также используется как замещающий хладагент для R-500 в некоторых кондиционерах.

Как и большинство других новых смесей хладагентов, R-401a - это зеотропная смесь. Следовательно, компоненты не испаряются при одной температуре и давлении. По данной причине средняя температура в испарителе для R-401a приблизительно на 2,2 °С ниже температуры насыщения, указанной в таблице для данного давления. Это также верно для R-401b.

Температуру насыщения считают такой температурой, при которой последняя капля жидкости смеси испаряется при данном давлении. Такую температуру называют точкой росы зеотропного хладагента. Также составляющие хладагента не конденсируются при одной температуре. Температура насыщения конденсации — это температура, при которой последняя частица пара конденсируется при данном давлении. Такую температуру называют точкой начала кипения зеотропного хладагента.

Можно избежать изменения состава смеси при помещении ее в систему. Для этого важно, чтобы хладагент был в жидком состоянии. Баллоны для смесей хладагентов оборудованы трубами, чтобы жидкость можно было извлечь из баллона в вертикальном положении. В холодильную систему R-401a или R-401b необходимо помещать меньше, чем R-12. Для большинства систем хладагента требуется 75-90 % всей массы R-12. Рекомендуется первоначально поместить в систему 70-75 % всей массы R-12. И если система недостаточно загружена, можно добавить дополнительный хладагент порциями 3-5 % всей массы R-12. Исключение составляет применение полного контейнера.

Переход с R-12 на одну из новых смесей, оказывается, довольно простая процедура, при которой необходимо заменить только смазку и вла-гоотделитель. В некоторых случаях необходимо несколько приспособить клапаны и/или другие элементы. С R-401a и R-401b давление всасывания компрессора находится в пределах 6-7 кПа от нормального давления всасывания R-12 для большинства среднетемпературных применений.

Давление нагнетания в компрессоре обычно на 70-140 кПа выше, чем у R-12. Так как новые смеси хладагентов не смешиваются с машинными смазками, которые обычно используются с R-12, при замене R-12 одной из смесей необходимо извлечь машинное масло из системы и заменить его алкилбен-золовой синтетической смазкой. Остаточное машинное масло в системе не должно превышать 6 % полной смазки, и необходимо промывать систему, прежде чем заливать новое масло.

Азеотропная смесь - это механическая смесь двух или более хладагентов, которые при правильных пропорциях составляют хладагент с одной температурой кипения, отличной от температур кипения отдельных составляющих. Азеотропная смесь кипит при постоянной температуре, сохраняя такой же состав пара, как и у жидкости. Параметры азеотроп-нои смеси являются противоположными зеотропным хладагентам.