專利名稱：含有hfe－134(chf的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱泵或制冷、空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑，尤其適合作為冷凝溫度為60-140℃的中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)中的制冷工質(zhì)。
背景技術(shù)：
熱泵技術(shù)以消耗一部分高品位能(例如電能)為代價，通過熱力循環(huán)，將不能直接利用的低品位熱能(空氣、土壤、地表水或淺層地下水中蘊(yùn)含的熱能，以及地?zé)崮堋⑻柲?、工業(yè)余熱等)的品位提升到可資利用的水平；系統(tǒng)的能效比(或性能系數(shù)--COP)一般高于3。為滿足工業(yè)部門對較高供熱溫度的要求，熱泵技術(shù)正向中高溫(冷凝溫度為80-100℃)、高溫(冷凝溫度高于100℃)熱泵方向發(fā)展。制約中高溫?zé)岜眉夹g(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一就是缺乏適合的循環(huán)工質(zhì)。以往曾用作中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)工質(zhì)的物質(zhì)，有CFC11、CFC12、CFC114等。它們均為CFCs類物質(zhì)，其臭氧層破壞勢(ODP)及溫室效應(yīng)勢(GWP)都很大，發(fā)達(dá)國家已于1996年禁用，發(fā)展中國家也將于2010年禁用。目前應(yīng)用較多的空調(diào)-熱泵系統(tǒng)，所用工質(zhì)主要是HCFC22或其替代物R407C、R410A等，系統(tǒng)能夠提供的熱水最高溫度為50-55℃(再高將不僅循環(huán)性能惡化，還將因突破系統(tǒng)的壓力和排溫上限而造成事故)，無法提供更高溫度水平的熱能。開發(fā)環(huán)境友好、熱力性能優(yōu)良的新型工質(zhì)，對中高溫?zé)岜眉夹g(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。
本發(fā)明提供的混合工質(zhì)，是冷凝溫度為60-140℃的中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)應(yīng)用而研制的，也可用作離心式制冷、空調(diào)機(jī)組的工質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供含有HFE-134的適于中高溫?zé)岜脵C(jī)組應(yīng)用的新工質(zhì)，使其環(huán)境特性和循環(huán)性能俱佳。
以下對本發(fā)明的各組元和組分進(jìn)行介紹。含有HFE-134(CHF2OCHF2)的中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)，含有HFE-134(CHF2OCHF2)、HFE-143(CH2FOCHF2)、HFC-143(1，1，2-三氟乙烷)、HFC-236ea(1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)、HFC-236fa(1，1，1，3，3，3，-六氟丙烷)、HFC-245ca(1，1，2，2，3-五氟丙烷)、HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)、HFC-254cb(1，1，2，2-四氟丙烷)共8種組元物質(zhì)。各組元物質(zhì)的基本參數(shù)如表1所示。
含有HFE-134(CHF2OCHF2)的中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)，可以由HFE-134和HFC-254cb組成；或由HFE-134、HFC-254cb和HFC-143組成；或由HFE-134和HFC-236ea組成；或曲HFE-134、HFC-236ea和HFC-245ca組成；或由HFE-134和HFC-245fa組成；或由HFE-134、HFC-236ea和HFC-245fa組成；或由HFE-134、HFC-236ea和HFC-254cb組成；或由HFE-134、HFC-236ea和HFE-143組成；或由HFE-134和HFC-245ca組成；或由HFE-134、HFC-236fa和HFC-245ca組成；或由HFE-134和HFC-236fa組成；或由HFE-134、HFC-236fa和HFC-245fa組成；或由HFE-134、HFC-236fa和HFC-254cb組成；或由HFE-134、HFC-236fa和HFE-143組成；或由HFE-134、HFC-245fa和HFC-245ca組成；或由HFE-134、HFC-245fa和HFC-254cb組成；或由HFE-134、HFC-245fa和HFE-143組成。
上述各組元物質(zhì)的具體配比(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為HFE134/HFC143/HFC254cb 2-98/0-96/2-98％，HFE134/HFC236ea/HFC245ca5-90/10-95/0-80％，HFE134/HFC236ea/HFC245fa4-98/0-90/2-96％，HFE134/HFC236ea/HFC254cb2-87/10-95/3-88％，HFE134/HFC236ea/HFE143 4-93/2-91/5-94％，HFE134/HFC236fa/HFC245ca2-98/0-96/2-98％，HFE134/HFC236fa/HFC245fa2-97/3-98/0-95％。
HFE134/HFC236fa/HFC254cb4-97/1-94/2-95％，HFE134/HFC236fa/HFE143 1-96/3-98/1-96％，HFE134/HFC245fa/HFC245ca2-91/5-94/4-93％，HFE134/HFC245fa/HFC254cb2-95/4-97/1-94％，HFE134/HFC245fa/HFE143 1-95/2-96/3-97％。
以上每種混合工質(zhì)的各組元物質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100％。
本發(fā)明所述混合工質(zhì)的制備方法是，將各組元物質(zhì)按其指定的質(zhì)量配比在常溫下進(jìn)行物理混合即可。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(1)環(huán)境性能本發(fā)明的ODP等于零，環(huán)境特性優(yōu)良。(2)熱工參數(shù)在中高溫?zé)岜迷O(shè)計工況(如蒸發(fā)溫度70℃、冷凝溫度120℃、過冷溫度5℃、過熱溫度適度)下的蒸發(fā)壓力在600.0kPa左右、冷凝壓力在2000.0kPa左右、壓縮比在3.10左右、排氣溫度在130.0℃左右。對照HCFC22在空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)工況(蒸發(fā)溫度7.2℃、冷凝溫度54.4℃、過冷溫度27.8℃、過熱溫度8.3℃)下的熱工參數(shù)(蒸發(fā)壓力為626.6kPa、冷凝壓力為2158.2kPa、壓縮比為3.44、排氣溫度為111.0℃)可見，在中高溫?zé)岜迷O(shè)計工況下，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力均與HCFC22在空調(diào)工況下的相近，無需為本發(fā)明工質(zhì)另行專門設(shè)計壓縮機(jī)，中高溫?zé)岜孟到y(tǒng)設(shè)計中可采用HCFC22的空調(diào)壓縮機(jī)。(3)循環(huán)性能本發(fā)明在上述設(shè)計工況下的供熱COP為4.4左右、單位質(zhì)量供熱量基本在110kJ/kg以上、單位容積供熱量在3500kJ/m3左右，循環(huán)性能優(yōu)良。
可將本發(fā)明工質(zhì)直接灌注于現(xiàn)有HCFC22空調(diào)機(jī)組(有些工質(zhì)要求更換潤滑油)，將其轉(zhuǎn)化為新工質(zhì)的中高溫?zé)岜脵C(jī)組，且能夠保證循環(huán)能效和機(jī)組主要硬件匹配度。
表1混合工質(zhì)中各組元物質(zhì)的基本參數(shù)Tb正常沸點(diǎn)，Tc臨界溫度，Pc臨界壓力

具體實(shí)施方式
實(shí)施例1取70.4mass％HFE-134和29.6mass％HFC-254cb，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例2取53.3mass％HFE-134、15.2mass％HFC-143和31.5mass％HFC-254cb，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例3取64.4mass％HFE-134和35.6mass％HFC-236ea，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例4取26.3mass％HFE-134、33.9mass％HFC-236ea和39.8mass％HFC-245ca，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例5取46.8mass％HFE-134和53.2mass％HFC-245fa，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例6取44.9mass％HFE-134、34.7mass％HFC-236ea和20.4mass％HFC-245fa，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例7取66.3mass％HFE-134、24.4mass％HFC-236ea和9.3mass％HFC-254cb，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例8取30.6mass％HFE-134、62.0mass％HFC-236ea和7.4mass％HFE-143，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例9取62.0mass％HFE-134和38.0mass％HFC-245ca，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例10取17.3mass％HFE-134、33.5mass％HFC-236fa和49.2mass％HFC-245ca，常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例11取81.5mass％HFE-134和18.5mass％HFC-236fa，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例12取26.6mass％HFE-134、22.9mass％HFC-236fa和50.5mass％HFC-245fa，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例13取68.3mass％HFE-134、12.6mass％HFC-236fa和19.1mass％HFC-254cb，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例14取28.0mass％HFE-134、48.2mass％HFC-236fa和23.8mass％HFE-143，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例15取37.0mass％HFE-134、52.5mass％HFC-245fa和10.5mass％HFC-245ca，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例16取18.8mass％HFE-134、53.4mass％HFC-245fa和27.8mass％HFC-254cb，在常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實(shí)施例17取28.5mass％HFE-134、59.4mass％HFC-245fa和12.1mass％HFE-143，常溫下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
若熱泵系統(tǒng)的設(shè)計工況取為平均蒸發(fā)溫度為70℃，平均冷凝溫度為120℃，吸氣過熱溫度為5℃(對有些工質(zhì)，為保證避免濕壓縮，取排氣過熱度為5℃)，過冷溫度為5℃，壓縮過程定熵效率為75％，根據(jù)循環(huán)計算，上述17個實(shí)施例的有關(guān)參數(shù)和循環(huán)性能指標(biāo)如表2所示。
表2本發(fā)明各實(shí)施例性能



權(quán)利要求
1.含有HFE-134(CHF2OCHF2)的中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)，其特征是由HFE-134(CHF2OCHF2)和HFC-254cb(1，1，2，2-四氟丙烷)組成；或由HFE-134、HFC-254cb和HFC-143(1，1，2-三氟乙烷)組成；或由HFE-134和HFC-236ea(1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)組成；或由HFE-134、HFC-236ea和HFC-245ca(1，1，2，2，3-五氟丙烷)組成；或由HFE-134和HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)組成；或由HFE-134、HFC-236ea和HFC-245fa組成；或由HFE-134、HFC-236ea和HFC-254cb組成；或由HFE-134、HFC-236ea和HFE-143(CH2FOCHF2)組成；或由HFE-134和HFC-245ca組成；或由HFE-134、HFC-236fa(1，1，1，3，3，3，-六氟丙烷)和HFC-245ca組成；或由HFE-134和HFC-236fa組成；或由HFE-134、HFC-236fa和HFC-245fa組成；或由HFE-134、HFC-236fa和HFC-254cb組成；或由HFE-134、HFC-236fa和HFE-143組成；或由HFE-134、HFC-245fa和HFC-245ca組成；或由HFE-134、HFC-245fa和HFC-254cb組成；或由HFE-134、HFC-245fa和HFE-143組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的含有HFE-134(CHF2OCHF2)的中高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)，其特征是上述各組元物質(zhì)的具體配比(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為HFE134/HFC143/HFC254cb 2-98/0-96/2-98％，HFE134/HFC236ea/HFC245ca5-90/10-95/0-80％，HFE134/HFC236ea/HFC245fa4-98/0-90/2-96％，HFE134/HFC236ea/HFC254cb2-87/10-95/3-88％，HFE134/HFC236ea/HFE143 4-93/2-91/5-94％，HFE134/HFC236fa/HFC245ca2-98/0-96/2-98％，HFE134/HFC236fa/HFC245fa2-97/3-98/0-95％。HFE134/HFC236fa/HFC254cb4-97/1-94/2-95％，HFE134/HFC236fa/HFE143 1-96/3-98/1-96％，HFE134/HFC245fa/HFC245ca2-91/5-94/4-93％，HFE134/HFC245fa/HFC254cb2-95/4-97/1-94％，HFE134/HFC245fa/HFE143 1-95/2-96/3-97％。以上每種混合工質(zhì)的各組元物質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100％。
全文摘要
含有HFE－134(CHF
文檔編號C09K5/04GK1654586SQ20051001309
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者王懷信, 馬利敏 申請人:天津大學(xué)