Характеристики и свойства фреона R600a (изобутана), рабочее давление, особенности


R600a (изобутан, химическая формула C4H10) – хладагент, воспламеняемый газ с температурой кипения -11.7 °C при 1 атм. Применяется в холодильном бытовом и коммерческом оборудовании. Является дешевой альтернативой хладагенту R134a. Также встречается под названиями и торговыми марками:

 

  • HC-600A;
  • ГУ-600а
  • Метилпропан;
  • 2-метилпропан;
  • CARE 10;
  • Хладагент-600a.

 

В этой статье мы расскажем про R600a хладагент, характеристики, свойства, и особенности этого фреона. Вы узнаете о его особенностях, целесообразности применения, плюсах и минусах. В конце статьи вы найдете таблицы с физическими и химическими характеристиками фреона R600a, его рабочим давлением.

Что такое фреон R600a или изобутан

Хладагент R600a (изобутан, хладон 600а) – природный газ. Имеет нулевой потенциал разрушения озонового слоя Земли и минимальное влияние на парниковый эффект. Является альтернативой вышедшему из употребления фреону R12.

Химическая формула фреона r-600a аналогичная бутану, природному газу. Бутан является хладагентом R600. Приставка в названии изо- обозначает что при одинаковом химическом составе, молекулы газа имеют разное строение. Это обозначается буквой «а» в классификации хладагента.

Схематическое изобажение молекул бутана (R600) и изобутана (R600a)
Слева – молекула изобутана, справа – бутана. Темные шарики соответствуют атомам углерода, светлые – водорода.

История вопроса

Благодаря хорошим характеристикам хладагент R600a (HC 600a) использовался в холодильниках с начала 20 века. После появления хладагента R12, изобутан перестали использовать из-за того, что его требовалось много, 200-400 грамм в одном бытовом холодильнике.

В больших объемах хладон r600a был пожароопасным в таких количествах. В случае утечки он мог воспламениться от открытого огня, электрической искры и привести к пожару. На десятилетия изобутан был забыт.

В 20 веке холодильная техника постоянно совершенствовалась. К 1990 годам для работы системы бытового холодильника нужно было не более 150 грамм изобутана. К тому же, после подписания Монреальского протокола, хладагент R12 стали выводить из обращения. Фреон R600a стал основным хладагентом для бытовой холодильной и морозильной техники.

Производство R600a, изобутана (n-бутана)

Хладагент R600a получают путем перестройки молекул бутана (R600). Этот процесс называется изомеризацией. В молекуле сохраняется количество атомов водорода и углерода, но меняется их геометрическая структура.

Изомеризация бутана происходит в бутамерной установке с помощью катализатора из платины или других редкоземельных металлов. В процессе только часть газа преобразуется в n-бутан. Полученная смесь пропускается через ректификационную колонну деизобутанизации, в которой R600a отделяется от R600.

Бутамерная установка
Бутамерная установка Honeywell.

Физические свойства фреона R600a, изобутана

R600-a – бесцветный газ без запаха. У него низкая температура кипения, что позволяет использовать его в климатической и охладительной технике. В его состав не входит хлор и фтор, в отличие от таких газов как R12 и R134a.

Газ хладагент R600a пожароопасен. При его хранении, транспортировке и использовании необходимо соблюдать технику безопасности. Под высоким давлением его температура воспламенения снижается. В обычный фреоновый баллон закачивают 5,45 кг изобутана, в 2,5 раза меньше чем r134a (тетрафторэтана) или r12.

Сырьем для производства изобутана служат природные газы, добываемые из недр Земли. Его можно получить из продуктов переработки нефти, крекинга, других процессов преобразования углеводородов.

Благодаря характеристикам хладон r600a используется в качестве компонента хладагентов R406a, R413A, R414A, R414B, R422A, R422B, R422C, R422D, R422E, R424A, R428A, R429A, R430A, R434A R439A, R436A, R436B, R441A, R443A, R461A, R510A.


Интересный факт

Изобутан часто используется как наполнитель в баллончиках с аэрозолями, зажигалках и баллончиках для их заправки.


Плюсы хладагента R600a

 

  1. Для заправки бытового холодильника требуется от 25 до 150 граммов газа. Это меньшее, чем в технике, работающей на других видах фреонов.
  2. Изобутан дешевле других хладагентов.
  3. Фреон R600a обеспечивает высокую холодопроизводительность. На нем работают самые экономные бытовые холодильники классов А+, А++, А+++.
  4. Производство изобутана не сопряжено со сложными химическими процессами. О доступен и дешев.
  5. Хладагент R600-a химически устойчив, не вступает в реакции с металлами, каучуками и пластиками.
  6. В холодильной технике с изобутаном используется дешевое минеральное масло, а не дорогое синтетическое.
  7. За счет меньшего количества газа в системе холодильника, снижается уровень шума.

 

Минусы фреона R600a

 

  1. При утечке изобутан может воспламениться от огня, электрического разряда, искры.
  2. Газ бесцветный, без запаха. Поэтому определить утечку без специального оборудования или осмотра холодильника невозможно.
  3. При переводе оборудования на другой хладагент, потребуется его доработка, замена компрессорного масла, возможно компрессора.

 

Особенности изобутана

По равнению с другими хладагентами фреон R600a имеет более высокую хладопроизводительность. Для полноценной работы техники его требуется меньше. Поэтому стоимость узлов холодильного контура снижается. Это приводит к удешевлению бытовой техники.

При замене фреона r12 на r600 не требуется больших доработок оборудования. Необходимо лишь поменять фильтр-осушитель и нарастить капиллярную трубку. Стоимость такой доработки минимальна. Учитывая разницу в цене фреонов r12 и r600a, перевоз холодильника на изобутан вполне оправдан.

Для воспламенения изобутана достаточно небольшой искры. Газ загорается если его содержание в воздухе оставляет от 14 до 85 куб. см на литр, или от 31 до 205 грамм. При другой концентрации он не загорится. Но в холодильниках его немного, поэтому вероятность пожара минимальна, хоть и существует.

При небольшой утечке газ будет гореть в непосредственной близости от места протечки. Если он выйдет сразу весь и воспламенится, то моментально вспыхнет и сгорит. При этом огонь не сможет перекинуться на другие предметы.

Многие сайты воруют друг у друга данную цитату, не задумываясь о ее бессмысленности:

Современные конструкции бытового и торгового холодильного оборудования содержат допустимую концентрацию R600. Доза заправки изобутаном бытовых холодильников столь мала, что практически не может привести к пожару: при полной утечке хладагента из агрегата его концентрация в кухне объемом 20 куб.м будет ниже порога горючести в десятки раз.

Наверное, авторы статей совсем не учили физику за среднюю школу. Изобутан имеет свойство скапливаться внизу помещения. Его концентрация будет изменяться в зависимости от высоты. Если помещение не вентилируется и произошла утечка, на определенной высоте от пола соотношение изобутана и воздуха будет в пределах взрывоопасности.

Утверждение что хладагент r600a опасен, ложно. Изобутан не является токсичным или ядовитым. Отравление может произойти только при очень большой концентрации в воздухе. При утечке из бытового холодильника он абсолютно безопасен.

За счет безопасности и химической стабильности, фреон R600a не нуждается в утилизации. При ремонте системы или переводе ее на другой хладагент остатки старого газа просто стравливаются в атмосферу.


Интересный факт

К холодильной технике, рассчитанной на использование изобутана в качестве хладагента предъявляются особые требования. Она сконструирована так, что при утечке в месте скопления газа его воспламенение невозможно. Там нет электрических или электронных узлов, способных поджечь газ.


Хладагент r600a, технические характеристики

Характеристики R600aЗначение
Молекулярная (молярная) масса, г/моль58,12
Молекулярнуя формулаС4Н10
Температура кипения при 0,1 МПа,ºС-11,73
Температура замерзания при 0,1 МПа,ºС-159,6
Точка возгорания, °С-85
Плотность при 25ºС, г/куб.см0,551
Давление испарения при 25°С, МПа0,498
Критическая температура,°С135
Критическое давление, МПа3,65
Критическая плотность, г/куб.см0,221
Скрытая теплота парообразования, кДж/кг366,5
Пределы взрывоопасности объемной доли в воздухе, %1,8 - 8,4
Эффективность охлаждения смеси с воздухом, Дж/г 150,7
Растворимость в маслеПолная
Объем насыщенной жидкости, л/кг0,844
Озоноразрушающий потенциал, ODP0
Парниковый потенциал, GWP0
Годичный парниковый потенциал, HGWP0,001
CAS номер75-28-5

В изобутане в ничтожно малых количествах возможны следующие примеси: метан, этан, вода, пропан, пропилен, N-бутан, пентен, бутен-1, изобутилен, изопентан, N-пентан, углекислый газ, сера, азот, кислород.

Рабочее давление всасывания r600a в холодильнике

t, °САбс., барОтн., барt, °САбс., барОтн., бар
-400,29-0,71+152,621,62
-350,38-0,62+203,022,02
-300,47-0,53+253,542,54
-250,62-0,38+304,053,05
-200,73-0,27+354,693,69
-150,82-0,18+405,324,32
-101,090,09+456,095,09
-51,330,33+506,865,86
01,570,57+557,796,79
+51,890,89+608,727,72
+102,211,21+7010,919,91

Требования к чистоте фреона хладагента R600a по AHRI 700

ТестированиеРезультат
Внешнй видВизуально прозрачный
Твердые частицыВизуально чистый
Содержание изобутанаболее 99,5%
Сумма всех примесейдо 0,5%
Содержание водыменее 10 ppm
Кислотностьменее 1 ppm
Содержание газообразного фреона в таредо 0,01%

* ppm, parts per million (англ.) – частей на миллион.

Результаты исследования фреона R600a

Влияние на здоровье человека

При контакте с глазами при быстром испарении вещества возможно обморожение. Контакт с кожей при быстром испарении может привести к обморожению. Проявляется в изменении цвета кожи от белого до серого, образованием волдырей.

Изобутан тяжелее воздуха и может привести к удушью из-за уменьшения количества воздуха для дыхания. Это может привести к потере сознания и смерти. Предварительными эффектами могут быть:

  • Головокружение;
  • Дезориентация;
  • Рвота или тошнота;
  • Сонное состояние;
  • Нарушение сердечно-сосудистой деятельности.

Хранение и транспортировка

Хладагент R600a продается в трех исполнениях:

  • Баллончики для дозаправки по 420 мг;
  • Фреоновые баллоны 5,45/6,5 кг;
  • Газовые баллоны по 50 кг;
  • Изотанк (спецконтейнер) 600кг.

При перевозке и хранении нельзя допускать нагрева тары. Недопустимо хранить изобутан вблизи источников тепла, отрыто гоня, электроприборов во избежание воспламенения из-за протечки. При работе с газом рекомендуется использовать индивидуальные средства защиты, очки и перчатки.

В публикации мы рассказ али о том, что такое изобутан, хладагент R600a, каковы его характеристики, физические свойства. Надеемся, статья была полезна. Если у вас есть вопросы или вы хотите высказать свое мнение – делайте это в комментариях. Не забудьте сохранить ее себе на стену и поделиться в соцсетях.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Фреон, хладон, хладагент: характеристики, свойства, таблицы
Мы используем файлы Cookie для лучшего представления сайта. Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с использованием файлов Cookie.
Согласиться
Политика конфиденциальности