ОЦЕНКА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЗЕОТРОПНЫХ СМЕСЕЙ ХЛАДАГЕНТОВ С НИЗКИМИ ЗНАЧЕНИЯМИ ПОТЕНЦИАЛА ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Аннотация

Представлены результаты исследований азеотропных смесей с температурами нормального кипения в диапазоне от –40 до –80 °С. Цель работы — поиск новых хладагентов IV-го поколения, обладающих теми же термодинамическими свойствами на линии насыщения и холодопроизводительностью, что и существующие хладагенты, которые подлежат выводу из обращения из-за высоких значений потенциала глобального потепления GWP. Из большого числа возможных комбинаций, были идентифицированы три азеотропные смеси, состоящие из природных и синтетических хладагентов с GWP<150: R1270/R161 (пропилен/фторэтан), R170/R717 (этан/аммиак) и R600a/R161 (изобутан/фторэтан). Каждая из указанных смесей обладает индивидуальным набором свойств, которые обусловливают области практических приложений. Для смесей были проведены экспериментальные измерения P-T-x-свойств. C учётом результатов экспериментов была разработана термодинамическая модель, использующая уравнение состояния Пенга-Робинсона, для предсказания фазового равновесия в широком интервале составов, давлений и температур. Новые смеси обладают значительными преимуществами перед существующими хладагентами: нулевой потенциал разрушения озонового слоя и низкий потенциал глобального потепления (ниже 150); присутствие в смесях природных компонентов; улучшенные термодинамические свойства, например, более высокая критическая температура и минимальная неизотермичность; хорошая растворимость с маслами; низкая токсичность и сниженная пожароопасность; предсказуемая химическая совместимость.