一种混合制冷剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及制冷材料
技术领域：
，具体是一种混合制冷剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：随着科技的进步和人们生活水平的逐渐提高，人们对生活质量的要求越来越高。其中，热泵作为一种充分利用低品位热能的高效节能装置，其原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体，从而达到节能目的。通过热泵可以实现取(供)暖、干燥或供应热水等。目前，超高温热泵是在高温、宽温变化范围(20-75℃)以及恶劣环境下运行的设备，因此，超高温热泵对制冷剂的热物理性质、温度适应性和安全性能提出了较高的要求。曾经被广泛使用过的r12（氟里昂12）制冷剂、r114（二氯四氟乙烷）制冷剂，因为其环境不友好已被禁止使用。r134a的临界温度为101℃，在室外干球温度超过70℃、室内干球温度32℃的高温工况不适用，以r134a为制冷剂的高温热泵的冷凝压力在3.1mpa附近，排气温度超过120℃，当环境温度继续升高，普通热泵压缩机就不能正常工作。因此，以上的技术方案在实际使用时存在下列缺点：现有技术中的制冷剂大多性能比较单一，存在不能使热泵（制热系统）在恶劣工况下安全、可靠和稳定运行的同时，还具备良好的热物理性质，使得热泵在较宽环境温度范围产生稳定的工作系统的问题。因此，本领域选择合适的制冷剂是进行超高温热泵设计和优化匹配的重要课题。技术实现要素：鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明实施例的目的在于提供一种混合制冷剂，以解决上述
背景技术：
中提出的现有制冷剂存在不能使热泵在恶劣工况下安全、可靠和稳定运行的同时，还使得热泵在较宽环境温度范围产生稳定的工作系统的问题。本发明实施例是这样实现的：本发明提供一种混合制冷剂，所述混合制冷剂是至少由制冷剂r22（二氟一氯甲烷）、制冷剂r142b（二氟氯乙烷）充注混合形成的非共沸混合物。作为本发明进一步的方案：所述混合制冷剂中的制冷剂r22与制冷剂r142b的质量比是5-7：3-5。作为本发明再进一步的方案：所述混合制冷剂中的制冷剂r22与制冷剂r142b的质量比是5.5-6.5：3.5-4.5。优选的，所述混合制冷剂是分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，即制冷剂r22占混合制冷剂充注量的55％-65％，制冷剂r142b占混合制冷剂充注量的45％-35％。作为本发明再进一步的方案：所述制冷剂r22的odp值（ozonedepletionpotential，表示消耗臭氧潜能值）是0.04-0.06（相对于制冷剂r11，即制冷剂r11的odp值是1）。优选的，所述制冷剂r22的分子量是86.47，沸点是-40.5℃，odp值是0.04-0.06，ghp是0.32-0.37，毒性等级是5a等级。作为本发明再进一步的方案：所述制冷剂r142b的odp值是0.05-0.06（相对于制冷剂r11，即制冷剂r11的odp值是1）。优选的，所述制冷剂r142b的分子量是100.49，沸点是-9.25℃，odp值是0.05-0.06，ghp是0.34-0.35，毒性等级是4a等级。作为本发明再进一步的方案：所述混合制冷剂在环境温度是50-70℃下的cop（能效比）是2.05-3.58。作为本发明再进一步的方案：所述混合制冷剂在环境温度是50-70℃下的冷凝压力（pk）是1.00-1.85mpa。本发明实施例的另一目的在于提供一种混合制冷剂的制备方法，所述的混合制冷剂的制备方法，包括以下步骤：按照比例将至少包含制冷剂r22与制冷剂r142b的原料进行混合均匀，得到所述混合制冷剂。作为本发明再进一步的方案：所述的混合制冷剂的制备方法具体是：在同一环境温度下，将制冷剂r22与制冷剂r142b按照制冷剂r22与制冷剂r142b的质量比是5.5-6.5：3.5-4.5的比例分别在制冷剂r22的充氟机与制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，通过充注混合形成的非共沸混合物，即制作得到所述的混合制冷剂。本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述的混合制冷剂的制备方法制备得到的混合制冷剂。本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的混合制冷剂在烘干设备和/或热泵中的应用。作为本发明再进一步的方案：所述热泵可以是超高温热泵烘干机，在高温的外部环境下，通过采用所述混合制冷剂可以使热泵降低排出的压力以达到系统压力平衡，提高排气温度，而且，恶劣环境下运行的超高温热泵具有良好的物理性质、温度适应性和安全性，保证在此条件下不会出现停机与良好的换热效率，在烘干设备上可以大大的降低成本，同时具有良好的工作特性。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的混合制冷剂具有优异的性能，通过制冷剂r22与制冷剂r142b的合理配比的复配，不仅能使热泵在恶劣工况下安全、可靠和稳定运行，而且具备良好的热物理性质，使得热泵在较宽环境温度范围产生稳定的工作系统，解决了现有制冷剂存在不能使热泵在恶劣工况下安全、可靠和稳定运行的同时，还使得热泵在较宽环境温度范围产生稳定的工作系统的问题；而本发明提供的制备方法简单，制备的混合制冷剂可在高温的外部环境下使热泵降低排出的压力以达到系统压力平衡，提高排气温度，避免单独采用制冷剂r142b导致的高温热泵的单位体积制冷量小，同时可燃性以及其在常温热泵工况制热性能不佳的缺陷，保证在恶劣环境下运行的超高温热泵不会出现停机，具有良好的换热效率，在烘干设备上可以大大的降低成本，同时具有良好的工作特性，具有广阔的市场前景，具有广阔的市场前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。实施例1一种混合制冷剂，具体是超高温热泵的混合制冷剂，包括有由制冷剂r22、制冷剂r142b充注混合形成的非共沸混合制冷剂，其中，所述充注混合包括有以下步骤：同一环境温度下，将制冷剂r22、制冷剂r142b按照质量比分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，即制冷剂r22占混合制冷剂充注量的65wt％，制冷剂r142b占混合制冷剂充注量的35wt％，具体是制冷剂r22是65kg，制冷剂r142b是35kg；通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例2一种混合制冷剂，具体是超高温热泵的混合制冷剂，包括有由制冷剂r22、制冷剂r142b充注混合形成的非共沸混合制冷剂，其中，所述充注混合包括有以下步骤：同一环境温度下，将制冷剂r22、制冷剂r142b按照质量比分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，即制冷剂r22占混合制冷剂充注量的55wt％，制冷剂r142b占混合制冷剂充注量的45wt％，具体是制冷剂r22是55kg，制冷剂r142b是45kg；通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例3一种混合制冷剂，具体是超高温热泵的混合制冷剂，包括有由制冷剂r22、制冷剂r142b充注混合形成的非共沸混合制冷剂，其中，所述充注混合包括有以下步骤：同一环境温度下，将制冷剂r22、制冷剂r142b按照质量比分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，即制冷剂r22占混合制冷剂充注量的60wt％，制冷剂r142b占混合制冷剂充注量的40wt％，具体是制冷剂r22是60kg，制冷剂r142b是40kg；通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例4一种混合制冷剂，包括制冷剂r22与制冷剂r142b，制冷剂r22是50kg，制冷剂r142b是50kg，其中，所述混合制冷剂的制备方法是：同一环境温度下，将上述制冷剂r22、制冷剂r142b分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例5一种混合制冷剂，包括制冷剂r22与制冷剂r142b，制冷剂r22是70kg，制冷剂r142b是30kg，其中，所述混合制冷剂的制备方法是：同一环境温度下，将上述制冷剂r22、制冷剂r142b分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例6一种混合制冷剂，包括制冷剂r22与制冷剂r142b，制冷剂r22是60kg，制冷剂r142b是40kg，其中，所述混合制冷剂的制备方法是：同一环境温度下，将上述制冷剂r22、制冷剂r142b分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例7一种混合制冷剂，包括制冷剂r22与制冷剂r142b，制冷剂r22是58kg，制冷剂r142b是42kg，其中，所述混合制冷剂的制备方法是：同一环境温度下，将上述制冷剂r22、制冷剂r142b分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例8一种混合制冷剂，包括制冷剂r22与制冷剂r142b，制冷剂r22是61kg，制冷剂r142b是39kg，其中，所述制冷剂r22的odp值是0.04（相对于制冷剂r11，即制冷剂r11的odp值是1），所述制冷剂r142b的odp值是0.05（相对于制冷剂r11，即制冷剂r11的odp值是1）。在本发明实施例中，所述混合制冷剂的制备方法是：同一环境温度下，将上述制冷剂r22、制冷剂r142b分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例9一种混合制冷剂，包括制冷剂r22与制冷剂r142b，制冷剂r22是61kg，制冷剂r142b是39kg，其中，所述制冷剂r22的odp值是0.06（相对于制冷剂r11，即制冷剂r11的odp值是1），所述制冷剂r142b的odp值是0.06（相对于制冷剂r11，即制冷剂r11的odp值是1）。在本发明实施例中，所述混合制冷剂的制备方法是：同一环境温度下，将上述制冷剂r22、制冷剂r142b分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，通过按照充注量进行充注混合形成非共沸混合物，得到所述混合制冷剂。实施例10与实施例1相比，除了所述混合制冷剂中的制冷剂r22与制冷剂r142b的质量比是5.6：4.4的比例添加外，其他与实施例1相同。实施例11与实施例9相比，除了所述制冷剂r22的分子量是86.47，沸点是-40.5℃，odp值是0.04-0.06，ghp是0.32-0.37，毒性等级是5a等级外，其他与实施例9相同。实施例12与实施例9相比，除了所述制冷剂r142b的分子量是100.49，沸点是-9.25℃，odp值是0.05-0.06，ghp是0.34-0.35，毒性等级是4a等级外，其他与实施例9相同。实施例13在本发明实施例1-3中，制冷剂r22与制冷剂r142b的具体性质如表1所示。表1性质检测结果工质化学式分子量沸点odpghp毒性等级r22chclf286.47-40.50.04-0.060.32-0.375ar142bch3cclf2100.49-9.250.05-0.060.34-0.354a将本发明实施例1-3中制备的混合制冷剂进行应用性能检测，具体是分别在50℃、60℃、70℃的环境温度下应用到超高温热泵中，同时以单独使用制冷剂r142b作为对照组，具体的结果见表2所示。表2应用性能检测结果由表2可以看出，本发明实施例制备的混合制冷剂在高温的外部环境下可以使热泵降低排出的压力以达到系统压力平衡，提高排气温度，而且，恶劣环境下运行的超高温热泵具有良好的物理性质、温度适应性和安全性，保证在此条件下不会出现停机与良好的换热效率，在烘干设备上可以大大的降低成本，同时具有良好的工作特性。本发明有益效果如下，本发明制备的混合制冷剂具有优异的性能，通过制冷剂r22与制冷剂r142b的合理配比的复配，得到的所述混合制冷剂不仅能使热泵（制热系统）在恶劣工况下安全、可靠和稳定运行的同时，而且具备良好的热物理性质，使得热泵在较宽环境温度范围产生稳定的工作系统，解决了现有制冷剂存在不能使热泵在恶劣工况下安全、可靠和稳定运行的同时，还使得热泵在较宽环境温度范围产生稳定的工作系统的问题；而本发明提供的制备方法简单，制备的混合制冷剂是在高温的外部环境下，可以使热泵降低排出的压力以达到系统压力平衡，提高排气温度，同时，恶劣环境下运行的超高温热泵具有良好的物理性质、温度适应性和安全性，保证在此条件下不会出现停机与良好的换热效率，而且，还可以降低热泵高压管抗压要求，降低高压管材料要求，在烘干设备上可以大大的降低成本，同时具有良好的工作特性，非常适用于烘干设备中，具有广阔的市场前景。需要说明的是，制冷剂r142b在高温工况下排气压力比较低，但缺陷是单位容积制冷量小，导致使用制冷剂r142b的高温热泵的单位体积制冷量小，需要较大的压缩机排量和整机体积；再之制冷剂r142b的可燃性以及其在常温热泵工况制热性能不佳，限制了纯制冷剂r142b的应用。长期以来，选择合适的制冷剂是进行超高温热泵设计和优化匹配的重要课题。本发明通过制冷剂r22与制冷剂r142b的合理配比的复配，得到的混合制冷剂在高温的外部环境下，可以使热泵降低排出的压力以达到系统压力平衡，提高排气温度，同时，恶劣环境下运行的超高温热泵具有良好的物理性质、温度适应性和安全性，保证在此条件下不会出现停机与良好的换热效率，而且，还可以降低热泵高压管抗压要求，降低高压管材料要求，在烘干设备上可以大大的降低成本，同时具有良好的工作特性。上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。当前第1页1 2 3 

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