Рабочая смесь для холодильных машин

(54) Р НЫХ М (57) Пр осуще ных ма тых э конди ность иль- крые в 0 и васи,жит, октафт ет сни повыш са раб шеннь ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" и Московский энергетический институт (72) Е,Г.Савельев. А.А.Никонов, М.Ю,боярский, А.И.Лунин, В.Н,Куркин, Ю.Г.Кропотин, А,А.Вивденко, Р,М.Мифтахов и В.А.Маслаков(56) Авторское свидетельство СССР Ф 473740, кл. С 09 К 5/00, 1973.Негорючие теплоносители и гидравлические жидкости. Свойства, коррозия, технология, Справочное руководство,/Под ред. А.М.Сухотина, Л.: Химия, 1979, с, 161. Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для осуществления обратного цикла в холодильных машинах, работающих в составе закрытых экологических систем, а также в кондиционерах и тепловых насосах.Известна рабочая смесь для холодильных машин, содержащая, мас.: дифторхлорметан 10-25 и октафторциклобутан 75-90.В настоящее время актуальными являются вопросы защиты озонного слоя атмосферы Земли от разрушающего воздействия ряда фторхлоруглеводородных соединений (ФХУВ). Разрушающее воздействие на озон (Оз) оказывает хлор (С 1), высвобождающий иэ ФХУВ поц воздействием жесткого солнечного излучения - ультрафиолетовой радиации.Наиболее близким техническим решением являетс рабочая смесь для холодильных машин а основе октафторпропана - фреона Ф(СЗРв), молекула которого не содержит атомов хлора. Выбор его в качест 2АБОЧАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ХОЛОДИАШИНименение; в холодильной техникествления обратного цикла в холодшинах, работающих в составе закологических систем, а такжционерах и тепловых насосах. Сизобретения: рабочая смесь сомас.,6: октафторпропан 35-8орциклдбутан 20-65, что обеспечжение давления конденсации смение экологической чистоты и реоты холодильных машин при их температурах. 1 табл,ве рабочего тела определяется тем, что ф негорюч, инертен, термически устойчив и не разлагается при нагреве до 730 С, Кроме того, Ф - 218 входит в состав искусственно создаваемых атмосфер, пригодных для существования в них живых организмов, в том числе - человека, и не поддерживающих горения,Однако, применение фреона фв большом температурном диапазоне сопровождается высоким давлением нагнетания и низкой удельной весовой холодопроизводительностью, что приводит к увеличению энергопотребления и снижению эффективности холодильной машины.Целью изобретения является снижение давления конденсации смеси, повышение экологической чистоты и ресурса работы холодильных машин при повышенных температурах. С этой целью предложена рабочая смесь для холодильных машин, содержащая октафторпропан (СзРв) и октафторциклоб; -(Ф-С 318) 20-65Отличие предложенной смеси заклача ется в вышеуказанном соотношении компонентов.Перед заправкой в холодильную маши-.ну смесь выбранного количественного состава прйгатавливаются в отдельномбаллоне - заправочной емкости, Формирование смеси осуществляется весовым способом,.для чего используется стандартноеоборудование: механический вакуум-насос,весы, гибкие металлорукава, запорные вентили, баллоны с фреонами Фи Ф-С 318.Заправочная емкость с подстыкованнымк ней металлорукавом и запорным вентилем вакуумируется до давления Р,0-10,0) Па и устанавливается нэ весы.Первым в емкость заправляется Фреон ФС 318, имеющий давление насыщенных паров меньшее, цем у фреона Ф(притемпературе 293 К давление насыщенныхпаров фреонов Ф-С 318 и Фравны соответственно 0,27 и 0,75 МПа). Для приготовления 1;0 кг смеси, содержащей, вмас6. Фреона Ф- 50 и фреана ФС 318 - 50, выполняются следующий операции, Баллон с фреа нам ф-С 318подстыковывается к гибкому метэллорукавузаправочной емкости и устанавливается выше ее уровня таким образом, чтобы при открытии вентилей в заправочную емкостьпоступала жидкая фаза фреона Ф-С 318, Количество заправляемага в емкость ФреонэФ-С 318 контролируется по показаниям весов. При достижении величины заправкифреона Ф-С 318 в емкость равной 0,5 кгвентили металлорукава и баллона закрываются и баллон с фреоном Ф-С 318 отстыкавывается от металлорукава.К штуцеру металлорукава подстыковывается баллон с Фреоном Фи осуществляется его заправка в емкость поописанной выше методике. При достижениимассы смеси в заправочной емкости равной1,0 кг вентили закрываются и баллон с Фреоном Ф - 218 отстыковывается от металлорукава,Сформированная в заправочной емкости "смесь заданного состава в колицестве1,0 кг готова к заправке в холодильную машину,В таблице представлены расчетно-экспериментальные данные, полученные в результате стендовых испытаний блокакондиционирования воздуха (БКВ), предназначенного для работы в составе орбитальной космической станции "Мир", Рабата БКВ осуществлялась как на фреоне Ф, так и на фреоне Ф-С 318, а также на смесях предложенного состава при посто.5 янных температуре окружающей среды 313К и относительной влажности воздуха 50%,Из данных таблицы следует, чта вдиапазоне концентраций Фот 35 до 80 мас, и Ф-С 318 от 20 до 65 мас. 6 наблю дается увеличение холодопроизвадительности БКВ приодновременном снижейии энергопотребления компрессора, а следовательно и повышается ресурс работы холодильного агретата (увеличивается 15 холодильный коэффициент).При прибавлении к октафтарпропануоктафторциклобутана образуется смесь .двух взаиморастваримых компонентов, имеющая более высокую удельную весовую 20 холодопроизводительность, более высокоймолекулярный вес и позволяющая получать более низкие давления в цикле холодильной машины при заданных температураХ кипения То и конденсации Тк, что в свою очередь 25 позволяет снизить энергопотребление, повысить холодильный коэффициент и увели-.чить ресурс холодильной машины, Кроме того, предлагаемая рабочая смесь является экологически чистой (озонобезопаснай), т.к.30 молекула Ф - С 318 не содержит атомов С.При этом Ф-С 318, также, как и Ф, входит в состав искусственно создаваемых пожаробеэопасных атмосфер, испольэуощихся для поддержания жизни 35 млекопитающих в закрытых экологическихсистемах - космических модулях, в медицинских гипербарических камерах (барокамерах), в изолированных помещениях, где осуществляются технологические процес сы, связанные с пожарной опасностью, такие как, например, сварка.Таким образом, предлагаемая рабочаясмесь может найти применение в холодильных машинах, работающих в составе ука зэнных выше закрытых экологическихсистем, Приэтом для обслуживающего персонала снижается опасность; связанная с возможными утечками рабочей смесй иэ рабочего контура холодильной машины при 50 нарушении его герметичности, при проведении ремонтных и регламейтных работ.Формула изобретения55 Рабоцая смесь для холодильных машинна основе октафторпропана, о т л и ч а ющ э я с я тем, что, с целью снижения давления конденсации смеси, повышения экологической чистоты и ресурса работы холодильных машин при повышенных тем35-80 пературах, она дополнительно содержит ок.тафторциклобутан при следующем соотно.йении комг 1 онентов; мас, ,Октафторп ропанОктафторцикло.бутан 20-65 Рабочее тело . Ф-С 318 Смесь Фи ф-С 318 ма Параметр 135+ 5 20+80 Ф87+13 60+40 81+1 1,37 0,59 1,52 0,78,1,62 0,89 2,00 1,13 0,58 О 39 036 0,53 0,44 0,62 0,31 0,75 2,58 2,61 1,90 2,28 2,17 2,57 2,62 177 167 214 195 222 250 230 978 760 690 765 630 806 650 4,30 4,13 292 294 4,02 З,ЗЗ 5,02 4,06 3,63 2,60 289 297 286 288 290 293 93 87 85 80 78 75 Редактор Заказ 4255 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгброд, ул.Гагарина, 101 Давление конденсации(Рк),МПа Давление кипения (Ро,МПа Степень сжатия (е= Рк/Ро) Мощность; потребляемая компрессором(Яо = Оо/Йк) Температура кипения(То), К Удельная весовая холодопроизводительность (оо),к ж/кг