изобутан что это такое

Изобутан

Изобутан
Общие
Систематическое наименование	метилпропан
Традиционные названия	изобутан
Химическая формула	(СН3)3СН
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	газ
Молярная масса	58,12 г/моль
Термические свойства
Температура плавления	-159,6 °C
Температура кипения	-11,73 °C
Классификация
Рег. номер CAS	75-28-5
SMILES	CC(C)C

Изобутан (метилпропан, 2-метилпропан) (СН₃)₃СН — углеводород класса алканов, изомер нормального бутана (н-бутана).

Содержание

Физические свойства

Изобутан — бесцветный газ без запаха, растворяется в органических растворителях, с водой образует клатраты.

Экологические характеристики и пожароопасность: ODP HGWP GWP ПДК Класс опасности 4. Транспортировка и хранение: заливают в железнодорожные цистерны, а также в баллоны, вместимостью от 32 до 120дм3, в контейнеры и другие сосуды, рассчитанные на давление 2МПа. Коэффициент заполнения 1.0 кг продукта на 1дм3 вместимости сосуда. Перевозят любым видом транспорта. Хранят в складских помещениях, обеспечивающих защиту от солнечных лучей.

Получение

В промышленности изобутан получают путём каталитического крекинга и гидрокрекинга нефтяных фракций с последующей ректификацией, а также с помощью каталитической изомеризации н-бутана.

Применение

Хладагент

Применяется в холодильной промышленности в качестве хладагента [1] (носит обозначение R-600a), особенно для бытовых холодильников. Не разрушает озоновый слой. Применение изобутана в качестве хладагента позволяет обеспечить пониженное энергопотребление. На холодильники, работающие на горючих хладагентах, каким является и изобутан, распространяются дополнительные требования безопасности — они должны иметь такую конструкцию, что при незапланированной утечке хладагента из системы в зонах размещения электрических узлов, способных инициировать воспламенение, не могла образовываться взрывоопасная концентрация.

Другие применения

Благодаря высокому октановому числу (100) изобутан применяется в качестве компонента горючего для двигателей внутреннего сгорания. Также изобутан часто применяется в качестве наполнителя в баллончиках с аэрозолем.

Используется в газовых зажигалках и баллонах заправки к ним.

Источник

Технология проведения заправочных работ.

Технологические особенности работы с изобутаном.

Краткая технология проведения ремонтов на БХП с изобутаном
Ниже приведено упрощенное описание проведения ремонта БХП, предназначенных для работы с R600a. Сам процесс ремонта и заправки БХП строится по следующим принципам:

Необходимо заметить, что признаки утечки на стороне высокого давления совпадают с признаками в системах, работающих на традиционных хладагентах.
Что же касается утечки на стороне низкого давления, то в этом случае происходит всасывание окружающего воздуха в систему. При этом давление в системе возрастает как со стороны высокого, так и со стороны низкого давления. Парциальное давление хладагента падает, изменяется температура кипения. Основными признаками подобного дефекта являются:
а) пониженная температура на впрыске в испаритель;
б) падение температуры в конце линии испарителя;
в) повышенные давление и температура на линии нагнетания.
При поиске утечек желательно ввести несколько большее количество хладагента, нежели указано в паспортных данных на данный конкретный тип БХП. Повышенное давление в системе более эффективно поможет локализовать место утечки. Для поиска утечки можно применять как специализированные течеискатели для горючих газов, так и использовать нанесение мыльных растворов (в доступных для этого местах).

Подсоединяют трубопровод от баллона с азотом (N2) к ручному вентилю игольчатого захвата на технологическом патрубке компрессора.
Продувают холодильный агрегат, открыв ручной вентиль игольчатого захвата на фильтреосушителе. Вентиль на станции заправки открывают медленно. Рабочее давление следует настроить на редукторе давления, привинченному к баллону с азотом (N2). Давление должно быть не более 6 Бар.
Затем отрезают капиллярную трубку специальным отрезным инструментом, продувают азотом холодильный агрегат и проверяют свободное прохождение газа через систему.
После устранения причин возникновения утечек устанавливают новый фильтросушитель. В моделях бытовой холодильной техники, работающих на хладагенте R600a, используют трехслойный фильтр дегидратации типа ХН9 или ему подобные.
Не допускают, чтобы холодильный агрегат находился в открытом состоянии (без избыточного давления) более 15 минут. Инструменты и запасные части должны быть подготовлены заранее и находились в непосредственной близости от места проведения работ.

Подготавливают и подсоединяют к системе БХП заправочную станцию. Трубопровод всасывания подсоединяют к технологическому патрубку компрессора (или к игольчатому захвату).
Открывают вентиль вакуумного насоса, включают вакуумный насос станции и доводят вакуум в системе до 1 мБар. Время вакуумирования должно составлять не менее 20 минут.
После этого закрывают вентиль вакуумного насоса и выключают сам насос. Через несколько минут производят проверку давления в системе. Если стрелка вакуумного манометра отклоняется в сторону более высокого значения давления, то, возможно, в системе имеется утечка хладогента — необходимо найти и устранить утечку. Если давление остается стабильным (равным 1 мБар), закрывают вентили насоса и вакуумного манометра.
После этапа глубокого вакуумирования производят заправку системы хладагентом R600a.

Утечку хладагента контролируют в следующих местах: на стороне всасывания — при неработающем компрессоре, на стороне нагнетания — во время работы компрессора (время проверки каждого стыка не менее 3 с).
В заключение убеждаются в правильности работы холодильного агрегата, проверяют, чтобы испаритель полностью обмерзал.
После использования заправочного оборудования обязательно продувают все шланги азотом. Убеждаются, что закрыт вентиль вакуумного манометра.
В заключении отметим, что правильное выполнение операций по ремонту БХП с хладагентом R600a позволит в дальнейшем избежать ситуаций, связанных с неисправной работой холодильной техники.

После заправки проверяют все стыки холодильного агрегата электронным течеискателем.

Растворимость в масле Не ограничена

Растворимость воды в контуре (при 15.5 o С), мас. %

ИЗОБУТАН
Газ.
Экологические характеристики и пожароопасность

ODP HGWP GWP ПДК Класс опасности 4.

Коррозийное действие на металлы и неметаллы;
Химические свойства и методы синтеза;

Лабораторный способ получения

Промышленное производство;
Транспортировка и хранение;

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Компрессоры и хладагенты

При выборе холодильника среднего или большого размера возникает вопрос о количестве расположенных в нем компрессоров, т.к. в таких холодильниках их может быть два.

У холодильников с двумя компрессорами есть свои преимущества:

Однако существуют и холодильники с одним компрессором, в которых можно регулировать температуру в холодильной и морозильной камерах отдельно, но они встречаются очень редко.

Если холодильник двухкомпрессорный, то это еще не значит что он более надежный. Вообще надежность холодильника зависит не от количества компрессоров в нем, а от качества его изготовления. Также не следует думать, что уровень шума при работе холодильника и энергопотребление выше у холодильников с двумя компрессорами. Эти параметры нужно оценивать в характеристике по показателям энергопотребления и уровня шума холодильника.

На хладагент (этим веществом заправляется холодильная система) также необходимо обратить внимание. В настоящее время для заправки холодильной системы используют два вида хладагента:

— R134a (более распространен)

Эти хладагенты не содержат хлора, разрушающего озоновый слой.

Хладагенты нельзя взаимозаменять в одном и том же холодильнике: например, холодильник, сконструированном под хладагент R600a, нельзя заправлять хладагентом R134a.

При сравнении этих двух хладагентов необходимо сказать, что R600a более экономичен в плане расхода электроэнергии, также обладает и некоторыми другими преимуществами по отношению к хладагенту R134a.

Хладагенты бытовых холодильников

06 сентября 2005 09:08

http://www.holodilnik.info/articles/hladagent Автор: В.В.Пискунов эксклюзивно для Холодильник.Инфо

Хладагентом (сокращение от слов «холодильный агент») принято называть рабочее вещество с низкой температурой кипения (испарения), с помощью которого осуществляется охлаждение в абсорбционных и компрессионных холодильных машинах. В абсорбционных бытовых холодильниках в качестве хладагента применяют водоаммиачный раствор. В компрессионных бытовых холодильных приборах (БХП) применяют разные марки хладагентов. В термоэлектрических холодильниках хладагента нет: электрическая энергия преобразуется непосредственно в тепловую, когда электрический ток проходит через полупроводниковые элементы: внутренние участки элементов охлаждаются, а наружные нагреваются.

На хладагенты, являющиеся охлаждающими низкозамерзающими жидкостями, установлены государственные и международные стандарты. Хладагенты должны быть нейтральными к металлам, сплавам и другим материалам, используемым при изготовлении холодильного агрегата. Они не должны быть взрывоопасными и воспламеняющимися в смеси с воздухом и маслами. Они не должны быть ядовитыми, не должны вызывать удушья и раздражения слизистых носа и дыхательных путей человека, не должны отравлять или ухудшать экологическую среду. Хладагенты современных БХП не должны содержать веществ, разрушающих озон или вызывающих парниковый эффект. Они должны быть экологически безопасными, не оказывающими влияния на образование «озоновых дыр» в атмосфере или глобальное потепление климата.

При нормальном атмосферном давлении все хладагенты компрессионных БХП имеют газообразное состояние. Под давлением в герметичных емкостях они сжижаются и сохраняются в жидком состоянии. Фазовое состояние хладагентов в отдельных составных частях герметичных холодильных агрегатов БХП зависит от давления и температуры. При высоком давлении это жидкость, а при низком газ. При сжатии хладагент нагревается, а при расширении (кипении и испарении) охлаждается.

В компрессор БХП должен поступать обязательно газообразный хладагент, чтобы не происходили гидравлические удары и разрушения деталей компрессора. Под давлением компрессора газообразный хладагент сжимается и при этом выделяет тепло. Поэтому трубки на выходе из компрессора при его работе всегда горячие. Из компрессора горячий газ поступает в конденсатор. По мере охлаждения в конденсаторе сжатый газ постепенно превращается в жидкость. На входном участке конденсатора это чистый газ с температурой на десятки оС выше окружающей, на среднем газ с конденсировавшимися каплями жидкости и жидкость с пузырьками газа, а на выходе однородная жидкость с температурой, близкой к окружающей.

При работающем компрессоре нагнетательный трубопровод и входной участок конденсатора должны быть горячими, а участок конденсатора на выходе хладагента немножко теплее окружающего воздуха.

Под действием разрежения, создаваемого во всасывающем трубопроводе компрессора жидкий хладагент из конденсатора поступает в испаритель. При разрежении в испарителе происходит кипение (испарение) жидкого хладагента. При испарении хладагент отбирает тепло от стенок испарителя и охлаждает камеру БХП.

Первые компрессионные холодильники работали на сернистом ангидриде. Этот газ опасен для здоровья человека и имеет неприятный запах. Практически с 50-х и до конца 80-х годов прошлого века во всех компрессионных БХП отечественного и зарубежного производства в качестве хладагента применяли фреон-12, получивший условное международное обозначение R12 (по первой букве английского слова Refrigerant). Для смазки деталей компрессора использовали минеральное масло, растворимое во фреоне («фреоновое масло»). При обычных условиях R12 представляет собой нейтральный газ без цвета и запаха, не представляющий серьезной угрозы для здоровья человека. В холодильнике средних размеров его менее 100 г. и при аварийном нарушении герметичности системы он быстро улетучивается.

Производство фреона-12 было организовано впервые в 1931 г. американской фирмой Frigidaire, которая затем продала свои патенты концерну DU PONT. В начале 90-х DU PONT выпустил на замену R12 новый альтернативный хладагент R134a, не разрушающий озон.

В 80-е годы было открыто разрушающее воздействие атомарного хлора на озон в атмосфере. Озоновый слой в атмосфере служит защитным щитом от космических излучений для всего живого на Земле. Из открытия ученые сделали вывод о глобальной угрозе здоровью людей и окружающей природе из-за истощения озонового слоя в результате промышленной деятельности, в том числе выброса в атмосферу фреонов. В качестве подтверждения глобальной угрозы приводили расширение «озоновых дыр» над полюсами Земли. Принятые международные соглашения призывали все страны к прекращению производства и потребления веществ, разрушающих озон. Монреальский протокол 1987 г. предусматривал постепенный перевод производства БХП во всех странах на озононеразрушающие хладагенты. Поскольку фреон 12 в своем составе содержит хлор, который разрушает озон, он попал в перечень запрещенных хладагентов.

В последующие годы наблюдалось сужение «озоновых дыр», никак не связанное с производством фреонов для холодильников. Мнение других ученых о циклическом характере изменения размеров «озоновых дыр», как глобальных явлений природы, и не возможном влиянии на них тех объемов фреонов, которые производились в 80-е годы, не было принято экологами. Фреон-12 был «осужден» окончательно.

Во исполнение Монреальского протокола взамен единого хладагента R12 в разных странах стали разрабатывать озонобезопасные и экологически чистые хладагенты. По энергетическим характеристикам некоторые из них даже превосходят традиционный R12. В США разработали озонобезопасный хладагент R 134а, который нельзя использовать в холодильных машинах, спроектированных под R12. Новый хладагент должен работать вместе со специальным синтетическим маслом, которое разрушает электроизоляционные материалы электродвигателей компрессоров, спроектированных для работы на R12 с минеральным маслом. Для перевода производства БХП с R12 на R134a необходимы существенные конструктивные изменения компрессоров, электродвигателей и всей системы охлаждения. Большие затраты на переоснащение производства, необходимые для перехода с R12 на R134а, явились главным препятствием внедрению этого хладагента в производство отечественных БХП.

В 90-е годы международные организации по защите климата Земли пришли к выводу о глобальной опасности потепления. В 1997 г. был принят Киотский протокол, направленный на ограничение выбросов в атмосферу «парниковых газов». Этот протокол обязывает страны докладывать в международный комитет по защите климата Земли о выбросах в атмосферу парниковых газов.

Вместо R12 и R134a в Германии в 90-х годах стали применять природный газ изобутан, совместимый с минеральными маслами. Этот хладагент получил условное сокращенное международное обозначение R600a. Он не разрушает озон и не вызывает парниковый эффект, и поэтому получает все большее признание. Около 10 % БХП в мире и более 35 % в Европе (в том числе холодильники «Атлант») в 2005 г. работают на R600a. По теплофизическим и эксплуатационным характеристикам R600a превосходит R134a. Самые экономичные холодильники с классами энергопотребления А+ и А++ работают на R600a. Природные углеводороды, как хладагенты, не находили широкого применения в БХП из-за повышенной пожарной опасности. В современных конструкциях эту проблему решили благодаря уменьшению дозы заправки до таких объемов, которые практически не могут привести к пожару. Доза заправки бытовых холодильников и морозильников столь мала, что даже при полной утечке хладагента из агрегата его концентрация в кухне объемом 20 куб.м будет ниже порога горючести в десятки раз.

В 130-литровом холодильнике всего 20 г R600a, а в начале прошлого века в холодильник такого же объема заправляли 250 г изобутана.

В России взамен R12 используют импортные хладагенты R134a и начинают применять экологически чистые хладагенты отечественной разработки: диметиловый эфир, пропан, бутан, изобутан и их смеси. На российских предприятиях освоено производство R600a. Российские хладагенты на основе смесей газов известны под марками: С-1, С-2, СМ-1, Экохол-3.

Хладагент С-1 представляет собой смесь углеводородов и фторуглеродов (азеотропная смесь R152/R600a). Хладагент СМ-1 представляет собой смесь R134a/R218/R600, по термодинамическим характеристикам близкую к R12. Совместимость С-1 и СМ-1 с минеральным маслом ХФ 12-16 и конструкционными материалами отечественных компрессоров позволяет максимально упростить процесс перехода с R12 на отечественные хладагенты.

Все хладагенты, применяемые в массовых БХП, обладают очень высокой текучестью и не имеют ни цвета, ни запаха. Они способны проникать даже через микротрещины и микропоры обыкновенного чугуна (воздух, вода и керосин не проникают через такой чугун).

Особо высокие требования предъявляют к герметичности холодильных агрегатов, работающих на смесях из низкокипящих газов с разными температурами кипения. При нарушении герметичности системы в первую очередь улетучиваются высококипящие фракции. Самая малая утечка одной из фракций приводит к нарушению соотношения пропорций между ними, к изменению температуры кипения хладагента и нарушению температурного режима работы БХП. При устранении утечек возникают повышенные трудности, поскольку исключается возможность дополнения хладагента или только улетучившейся фракции. Из-за разных температур кипения газов приходится полностью перезаправлять холодильный агрегат.

Марка хладагента для российских покупателей не имеет большого значения при нормальной работе БХП. О ней можно забыть до печального момента, когда возникнет необходимость ремонта. При нарушении герметичности системы охлаждения специалисту нужно знать, какой хладагент заправлен, оптимальную дозу заправки и марку масла. Эти данные указывают на табличке с характеристикой БХП или холодильного агрегата. Марку хладагента и масла должны указывать и на мотор-компрессоре. Технологические инструкции определяют возможности взаимозаменяемости разных марок хладагентов и масел, с которыми они могут работать.

При перепечатке необходимо разместить активную гиперссылку на сайт www.remholod.ru

Компрессоры для R600a

В начале 1994 начался выпуск бытовых холодильников использующих R600a (изобутан (CH4H10)) и R134a(HFC). Новые хладагенты заменили собой R12 (CFC), что повлекло за собой создание новых моделей компрессоров для производства, последующего гарантийного и пост гарантийного ремонта холодильников.

Более низкое давление сжатия

Очень низкое давление испарения

Более низкая плотность и как жидкости и как пара (особенно при низких температурах).

Компрессора для R600a включает следующий ряд:

ZEM серии HL, HLY, HPT, HQY, HQT и HQM
VERDICHTER серии HTK, HV и HVY
UNIDAD HERMETICA серия HP
EMBRACO серия FGS
DANFOSS серия TL
ASPERA серии NBK, NBT, EMU и BP

Все эти модели имеют внутреннюю конструкцию с полуотражением всасывания хладагента. Чтобы использовать компрессора с полной эффективностью, необходимо, чтобы труба всасывания и сервисная труба, использовались только согласно монтажной инструкции. В ходе ремонта холодильников при проведении работ по замене компрессора необходимо также заменять и PTC, и конденсатор для рабочей обмотки. Из соображений безопасности защитная часть РТС больше не открыта, а герметизирована.

Смазочное масло может быть минеральным или синтетическим. Эти масла оптимально смешиваются с углеводородами и не создают условий гигроскопичности.Эти компрессоры имеют более низкие уровни шума и функционируют при более низких температурах.

Как и для компрессоров под R134a, конструктивные и функциональные особенности компрессоров для R600a и их эксплуатация вызывают необходимость при проведении ремонта холодильников обязательного использования только соответствующего им хладагента, то есть изобутана, при заполнении системы.

Серии HQ и HTK имеют более низкие шумовые показатели. В компрессорах этого типа, подвесные внутренние пружины электрического двигателя установлены у основания корпуса, в то время как в других компрессорах пружины установлены в центр корпуса.

Источник