В качестве хладагентов в судовых холодильных установках используют аммиак, фреон-12, фреон-22 и углекислоту. Термо-динамические, физико-химические и физиологические свойства хладагентов разные, что оказывает влияние на технико-экономические показатели холодильных установок.
Аммиак (NH3) — бесцветный ядовитый газ с острым запахом. Он сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Аммиак имеет удельный вес 0,64 кг/л при 0°С, температуру кипения — 33, 35°С и температуру замерзания — 77,8° С при атмосферном давлении. Применяется в чистом виде и в водном растворе, сталь и чугун не корродирует, но разъедает цветные металлы в присутствии влаги и слабо растворяется в масле. При концентрации от 16 до 25% по объему в смеси с воздухом образует взрывчатую смесь. Поэтому при выпуске масла из аппаратов необходимо принимать меры предосторожности. Для изготовления деталей установки применяется в основном качественный чугун и сталь.
Фреон-12 (CF2Cl2) — бесцветный газ с очень слабым специфическим запахом, с удельным весом 5,2 кг/м3 (в жидком состоянии—1,39 кг/л при 0°С). Фреон-12 не горит и не образует взрывоопасных смесей с воздухом, имеет температуру кипения— 29,8° С и замерзания — 155° С. При температуре свыше 400°С фреон-12 разлагается с образованием высокотоксичных продуктов хлористого водорода, фтористого водорода и фосгена. Курить или вносить открытый огонь в помещения фреоновых установок категорически запрещается.
Фреон-12 стабилен по своим качествам, инертен к металлам, плохо растворяется в воде и хорошо в масле, что требует применения специальных фильтров-осушителей и маслоотделителей, обеспечивающих влагоулавливание и возврат масла в картер компрессора из системы. Фреон-12 легко проникает через мельчайшие неплотности и даже поры отливок. Поэтому чугунные детали холодильных установок отливаются из мелко-зернистого чугуна с присадкой никеля до 2%. Он хорошо растворяет органические соединения, поэтому в качестве прокладок применяют маслофреоностойкую резину (севанит). По своим физиологическим свойствам фреон-12 относится к самому высокому классу безвредности. Однако при больших концентрациях в воздухе может вызвать отравление и удушье от недостатка кислорода. Стоимость фреона-12 высокая, но обслуживание холодильных установок с этим хладагентом просто и легко автоматизируется.
Фреон-22 (CHF2Cl) — по своим свойствам близок к фреону-12. Это также тяжелый газ с удельным весом 3,7 кг/м3 и 1,28 кг/л в жидком состоянии при 0°С. Температура кипения при атмосферном давлении — 40,8° С. Взрывоопасностью не обладает и слабо воспламеняется; инертен к металлам. Стоимость его выше и он более токсичен, чем фреон-12. Установки с ним также просты в эксплуатации и легко автоматизируются.
Фреон-22 менее распространен в отечественной практике по сравнению с фреоном-12, несмотря на ряд существенных преимуществ. В частности, применение фреона-22 уменьшает вес и габариты установок. При одинаковых габаритах производительность установки на 63% выше по сравнению с установкой, работающей на фреоне-12. Фреон-22 перспективен для применения в установках кондиционирования воздуха и, вероятно, заменит в холодильных установках аммиак.
Углекислота (С02)—бесцветный газ без запаха. Нейтральна ко всем металлам, не взрывается, не воспламеняется, поэтому часто применяется для тушения пожара. Углекислота вызывает удушье при содержании в воздухе свыше 7% по объему. Она может быть в газообразном, в жидком и твердом состоянии. Главные недостатки углекислоты: низкое значение критической точки (tкр=31°С, ркр = 75 ата), невозможность конденсации при высокой температуре охлаждающей воды и высокое давление конденсации (до 80 кГ/см2), приводящие к утяжелению и повышению потребляемой мощности холодильной установки.
