Хладагент R404A: описание и свойства

Хладагент R404A - это близкая к азеотропной смесь трех хладагентов.
R404A - альтернатива хладагенту R502.

Общее описание R404A

R404A долгосрочная альтернатива хладагенту R502. Использование R404A в холодильных машинах можно назвать соответствующим уровню техники. Объемная холодопроизводительность сравнима с холодопроизводительностью R502. При температурах испарения –40°C теоретическая объемная холодопроизводительность примерно на 5% ниже чем у R502. Показатель холодопроизводительности для R404A примерно на 5 – 8 % ниже чем у R502. При возрастающем перегреве показатель холодопроизводительности R404A улучшается сильнее, чем для R502.

Физические свойства R404A

Параметр Единица
измерения
Значение
При -15°С
(насыщ.жидк.)
При 25°С
(насыщ.жидк.)
При 25°С
(насыщ.пар)
Химическая формула - R125+R143a+R134a
CHF2CF3+CH3CF3+CH2FCF3
44%+52%+4% (масс.)
Молярная масса кг/кмоль 97.6
Температура кипения при атм. давлении (101кПа) °С -46.6
Критическая температура °С 72.1
Критическое давление МПа 3.74
Вязкость мПа·с 0.215 0.124 0.0128
Теплопроводность Вт/(м·К) 0.082 0.066 0.0158
Средняя уд.теплоемкость кДж/(кг·К) - 1.541 1.200
Отношение cp/cv - - - 1.35
Плотность кг/м3 - 1045 65.35
Энтальпия испарения кДж/кг - 140.1 -

Границы взравоопасности в воздухе при 25°С и атмосферном давлении (101кПа): отсутствуют.

Применение R404A

R404A - околоазеотропная смесь из R125, R143a и R134a (44/52/4 масса-%). R404A, как и R507 был разработан как заменяющее вещество для R502. Он применяется в основном в производственном холоде при температурах испарения между –50 и –20°C. Однако можно наблюдать, что этот хладагент применяется также и при нормальном охлаждении вплоть до кондиционирования. Причина заключается в том, что в большом диапазоне температуры испарения можно работать с одним единственным хладагентом. Помимо этого объемная холодопроизводительность R404A и также R507 в диапазоне нормального охлаждения явно превосходит R134a. Однако эти преимущества компенсируются худшей производительностью. Чем выше температура испарения, тем хуже становится производительность R404A по сравнению с R134a.

Давление пара R404A немножко ниже, чем у R507. Объемная холодопроизводительность, а также коэффициент холодопроизводительности для теоретического сравнительного процесса ниже чем у R507. Коэффициент теплопередачи для кипения с пузырями ниже чем у R507 (при установках с затопленным испарением этот эффект особенно заметен). Существующие установки с R502 могут быть переделаны на R404A. Здесь следует обратить внимание на те же пункты, что и при переналадке установок с фторхлоруглеводородами ( FCKW) на гидрофторуглеводороды (HFKW) (замена масла/промывка, совместимость материалов, подгон или замена расширительного клапана, фильтра всасываемого газа).

Экологические характеристики и пожароопасность R404A

R404A не горючий, имеет сравнимую с R502 токсичность и термически и химически стабилен. Можно рассчитывать на установление показателя ПДК минимально 500 ppm.

Взаимодействие R404A с другими материалами

Совместимость R404A с металлами сравнима с R502. Могут использоваться все применяемые обычно в холодильном машиностроении материалы. Отказаться следует только от цинка, свинца, магния и сплавов алюминия с содержанием магния более 2 % массы.

Эксперименты по экстракции с эластомерными типами хлорпренкаучук (CR), акрилнитрил- бутадиенкаучук (NBR) и гидрированный акрилнитрил-бутадиенкаучук (HNBR) показали незначительные набухания и доли экстракта, которые можно оставить без внимания. Типы фтор-каучука (FKM) можно рекомендовать лишь условно, так как в зависимости от рецептуры наблюдается сильное набухание и образование пузырей (это касается также и других частично галогенированных фторуглеводородов). Если можно исключить наличие минерального масла в системе, то можно применять типы EPDM (этилен-пропилен-диен-каучук). Перед применением мы рекомендуем провести эксперименты, так как отдельные пластмассы и эластомеры могут иметь различные формулировки.

Масла для R404A

Как все гидрофторуглеводороды (HFKW) или смеси HFKW R404A не смешивается с минеральными маслами. Различные эфирные масла в важнейших температурных диапазонах и составах показывают хорошую растворимость с R404A (см. также главу «Стойкость к смазочным маслам»).

Характеристики R404A на линии насыщения

Темпе-ратура, 0C Насыщенная жидкость Насыщенный пар
Давление насы-щения, 105Па Плотность, кг/м3 Удельная энтальпия, кДж/кг Удельная энтропия, кДж/(кг*К) Давление насы-щения, 105Па Плот-ность, кг/м3 Удельная энтальпия, кДж/кг Удельная энтропия, кДж/(кг*К) Удельная теплота парообра-зования, кДж/кг
-50 0,851 1314,12 137,8 0,751 0,814 4,407 339,2 1,657 201,3
-45 1,081 1299,839 143,5 0,777 1,038 5,532 342,4 1,651 198,9
-40 1,358 1285,173 149,3 0,802 1,309 6,873 345,7 1,646 196,3
-35 1,688 1270,1 155,3 0,827 1,632 8,457 348,9 1,642 193,6
-30 2,077 1254,598 161,3 0,851 2,015 10,316 352,1 1,638 190,8
-25 2,532 1238,637 167,4 0,876 2,463 12,484 355,3 1,635 187,9
-20 3,061 1222,189 173,6 0,901 2,986 14,999 358,4 1,632 184,7
-15 3,671 1205,217 180,0 0,926 3,590 17,902 361,4 1,630 181,4
-10 4,371 1187,681 186,5 0,950 4,283 21,242 364,4 1,628 177,9
-5 5,167 1169,535 193,2 0,975 5,074 25,07 367,4 1,626 174,2
0 6,070 1150,724 200,0 1,000 5,970 29,447 370,2 1,624 170,2
5 7,088 1131,185 207,0 1,025 6,982 34,443 372,9 1,622 165,9
10 8,229 1110,838 214,2 1,050 8,118 40,141 375,5 1,621 161,4
15 9,504 1089,592 221,6 1,076 9,387 46,637 378,0 1,619 156,4
20 10,922 1067,331 229,2 1,101 10,800 54,048 380,3 1,617 151,1
25 12,493 1043,909 237,1 1,127 12,366 62,517 382,4 1,615 145,3
30 14,229 1019,138 245,3 1,154 14,096 72,226 384,3 1,613 139,0
35 16,140 992,77 253,8 1,181 16,000 83,404 385,9 1,610 132,1
40 18,237 964,463 262,7 1,209 18,090 96,357 387,2 1,607 124,5
45 20,533 933,725 272,1 1,238 20,377 111,504 388,0 1,603 115,9
50 23,041 899,803 282,2 1,268 22,875 129,45 388,4 1,597 106,2

 

Комментарии

Ваше имя:

E-mail:  (на сайте не показывается)

Введите код с картинки: