[发明专利]一种适用于-50℃～-90℃的环保制冷剂

说明书

技术领域：

本发明涉及一种混合制冷剂，特别涉及一种适用于制冷范围为-50℃～-90℃的环保制冷剂。

背景技术：

制冷与低温在现代社会重要性越来越显现，人工低温环境的应用导致制冷能耗越来越大，同时制冷所用制冷剂对环境的影响也越来越大，节能环保已成为低温技术的一部分。本发明所涉及的低温为-50℃～-90℃范围，这个温度范围在能源、油气工业、医疗、生物和生命科学等领域都有着广泛的应用。

在实际应用过程中，当要求的制冷温度低于-40℃时，通常的单级压缩式制冷循环很难达到要求。因此，当需要的制冷温度低于-40℃时，复叠循环制冷方式常成为一种有效的选择，复叠制冷包括常规复叠制冷（两台压缩机）和自复叠制冷（一台压缩机），其中自复叠低温制冷循环需要使用两种或两种以上成分构成的非共沸混合制冷剂，通过冷却分离，利用某一种或几种成分的制冷剂的制冷量冷却其他成分构成的制冷剂使其冷凝。

低温级循环的制冷剂可供选择的主要有R13，R23、R503、和R508（包括R508A和R508B）等。由于含有氯元素导致臭氧层破坏，R13及R503被限制使用,并逐渐淘汰。R508A和R508B是R116与R23按不同比例构成混合物，用来替代R503。R508系列工质不含有氯元素，不存在臭氧层破坏问题,但是由于是氟化物，仍具有温室效应。另外，R508系列工质与润滑油相溶性不好，在低温下容易出现润滑油固相析出，降低制冷系统运行的可靠性。

发明内容：

本发明提供一种适用于-50℃～-90℃的环保制冷剂，该制冷剂由乙烯（R1150）中加入丙烷（R290）、四氟乙烷（R134a）的一种或者两种，再经过物理混合而成。其具有优良的热物理性质，低温下与矿物质润滑油具有良好的互溶性，并且绿色环保。

一种适用于-50℃～-90℃温度范围的混合制冷剂，其特征在于，该制冷剂在乙烯（R1150）中混有丙烷（R290）、四氟乙烷（R134a）中的一种或者两种，将这些组分在常温下按照一定的比例进行物理混合而成。

该制冷剂由如下质量百分比的组分组成：15%～40%的乙烯，60%～85%的四氟乙烷。

该制冷剂由如下质量百分比的组分组成：20%～50%的乙烯，50%～80%的丙烷。

该制冷剂由如下质量百分比的组分组成：20%～40%的乙烯，40%～50%的四氟乙烷，20%～30%的丙烷。

使用本发明制冷剂的过程中，复叠制冷系统中的压缩机可使用普通低温型压缩机，可使蒸发温度达到-80℃～-95℃。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是利用本发明一种适用于-50℃～-90℃的环保制冷剂的装置结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明具体实施方式进行进一步说明。

本发明一种适用于-50℃～-90℃温度范围的混合制冷剂，由各组分按其相应的配比在气态下进行物理罐装制成。如图1所示，制冷循环系统抽真空后，将本发明制冷剂从储液器110冲注到制冷系统中。首先压缩机101启动，压缩机101的排气经冷凝器102后，四氟乙烷或丙烷或四氟乙烷与丙烷的混合物冷凝为液体，经过气液分离器103后，被冷凝的液体经过干燥过滤器104后在毛细管105中节流降温，与来自蒸发器109的介质混合后进入冷凝蒸发器106，冷却来自气液分离器103的乙烯蒸气，使乙烯冷凝为液体，乙烯液体经过干燥过滤器107和毛细管108后，进入蒸发器109，给低温保存箱降温。来自蒸发器和毛细管105的介质在蒸发冷凝器中吸热蒸发后回到压缩机101，如此循环往复，进行制冷循环。

其中压缩机采用DANFOSS SC21B功率3/4P，负载制冷剂的为直径350毫米深700毫米的不锈钢桶，桶的外围直径10毫米的紫铜管，间距30毫米，桶外保温层100毫米。

本发明制冷剂各组分的基本参数如表1所示：

表1乙烯、丙烷、四氟乙烷的基本参数

下面按照本发明的技术方案，并给出实施例对本发明作进一步的说明，将有助于对本发明及优点的理解，需要说明的是，这些实施例只是本发明的一些例子，本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：该制冷剂由如下质量百分比的组分组成：75%的四氟乙烷和25%的乙烯，在常温下物理均匀混合作为制冷剂，获得-80.6℃的温度。