Основные сведения о фреонах

Отличительными особенностями фреонов являются малая токсичность, негорючесть, взрывобезопасность, достаточно высокая термостойкость и химическая инертность. Все перечисленные выше качества обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию холодильних установок. Однако следует помнить, что в присутствии открытого пламени и при соприкосновении с горячими поверхностями (с температурой выше 550°С) фреоны разлагаются с образованием хлористого и фтористого водорода, которые вызывают сильное раздражение слизистых оболочек. В продуктах разложения присутствуют также следы ядовитого газа — фосгена.

Наиболее широко в качестве хладагентов применяют R12 и R22. В одноступенчатых установках, работающих при температурах кипения —25°С и выше, используют в основном R12. Применение R12 наиболее эффективно в установках, работающих при высоких температурах конденсации.

Объемные холодопроизводительности R22 и аммиака близки, однако при снижении температуры кипения до —70°С у R22 становится в 1,5 раза выше, чем у аммиака. Поэтому R22 широко применяют в низкотемпературных холодильных установках: в одноступенчатых (до температур —40°С), в двухступенчатых (до —70°С), а также в верхних ветвях каскадных установок.

Жидкий R22 в отличие от R12 хорошо проводит электрический ток, снижает электрическое сопротивление изоляции обмоток встроенных электродвигателей герметичных и бессальниковых компрессоров и насосов, а в случае попадания на проходные контакты может вызвать короткое замыкание. По этой причине при проектировании герметичных компрессоров и насосов, работающих на R22 к изоляциям обмоток электродвигателей предъявляют повышенные требования.

Весьма перспективным хладагентом является R502, представляющий собой азеотропную смесь R22(48,8% массы) и R115(51,2% массы). Он имеет существенные преимущества перед R22: более низкую температуру конца адиабатного сжатия, меньшее отношение давлений при заданных температурах конденсации и кипения хладагента, наиболее высокие значения объемной холодопроизводительности в широком интервале температур кипения, возможность получения температур до —40°С при нормальном давлении в картере компрессора. Эти достоинства R502 позволяют создавать простые, компактные и надежные в эксплуатации одноступенчатые низкотемпературные холодильные установки.

В нижних ветвях каскадных холодильных установок при температурах кипения от —70 до —90°С широко используют R13, R14, R23. В последние годы R13 начинает вытесняться R23, у которого по сравнению с R13 при температурах от —50 до —100°С меньше вязкость и значительно выше коэффициенты теплоотдачи, что позволяет уменьшить размеры теплообменных аппаратов.

Для получения низких температур в установках умеренного голода (—90°С — 140°С) применяют R14. Он имеет весьма низкую критическую температуру (—45,5°С) и поэтому обычно является рабочим веществом нижних ветвей трехкаскадных установок. Бромированный фреон R13 может быть использован в качестве хладагента для создания низких температур кипения (до —60°С) в одноступенчатых холодильных установках с охлаждением конденсаторов водой.

Фреоны, являясь хорошими растворителями, легко смывают с внутренних поверхностей холодильного оборудования и трубопроводов различные загрязнения, окалину.

Для предотвращения загрязнений системы компрессоры, аппараты и холодильные агрегаты подвергают тщательной очистке на заводах-изготовителях, стальные трубы пассивируют. Машины, аппараты и трубопроводы промывают хорошим растворителем, например авиационным бензином, закрывают заглушками, которые снимают непосредственно перед присоединением аппаратов к другим элементам холодильной установки.

Все фреоновые установки имеют фильтры для тонкой очистки хладагента в процессе эксплуатации от случайных загрязнений, продуктов распада масла и др. Обычно фильтры устанавливают на жидкостной линии после конденсатора, перед приборами автоматики, а в некоторых случаях и на всасывающих трубопроводах, например перед винтовыми компрессорами.