关于用R134a制冷剂替代R12制冷剂的应用研究

关于用R134a制冷剂替代R12制冷剂的应用研究 关于用R134a制冷剂替代R12制冷剂的应 用研究 , -z.,/ 化工技术经济弟18卷 A 关于用R.制冷剂替代R制冷剂的应用研究 ZhangYinui (EconomicmaR~mentInstituteofBe1gUniversityofChemicalTecho.ology,Bemg’100081) Al~tractThepaperintroducedtheStatesubstitutionplanforozonosphereprot ection.Thepos— sihilityofsubstitutionofrefrigerationregentR】3?forR12isalsoreported. Keywordsrefrigerationreagent,substitutionplan,applicationresearch 21世纪是环保的世纪,绿色产品将成为消费者 的首选电冰箱和冰柜所使用的制冷剂氯氟烃 (CFC)对大气臭氧层有严重的破坏作用.为保护环 境,停止使用CFC,国际社会正在作不懈的努力.根 据国内外形势对绿色科技的要求,本文拟就环保制 冷剂R替代cFc一12的有关情况作一探讨. 1国素对大气臭氯层破坏性物质的替代 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 根据国内外环保要求的需要,我国于1991年签 署了经修改的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议 定书》.根据这一《议定书》,我国为按期兑现对世界 的承诺,达到环保的要求,将逐步淘汰对大气臭氧层 有破坏作用的CFC工质. 现在,许多CFC工质压缩机的使用者,并不很 清楚CFC破坏大气臭氧层对人类生存环境所产生 的严重后果.因此,要使我们的生存环境有所改善, 就必须限制使用CFC制冷剂,而且要进行有效的管 理.据新近了解的情况,政府对CFC工质主要有如 下政策: 1.1工商制冷’ 在制冷压缩机生产改造项目能够于2003年达 到满负荷生产的前提下,工商制冷行业将在2003年 停止cFC一12(R)的维修补充再灌装. 1.2家电行业 1999年和2003年新生产的冰箱,冰柜所用制 冷剂分别有40和8O以上要以Rm.替代R到 收稿日期:1999—0B一25 2005年要全部淘汰R.同时,争取通过使用回收的 方式来满足在用冰箱,冰柜的维修需求. 1.3CFC替代品生产计划 现有CFC生产装置将被逐步拆除,同时采用与 消防行业类似的配额制度来限制生产.到2010年, 除个别批准的必要用途和维修用CFC外,其他方面 的CFC消费与生产将完全停止,以R替代. 据最新报遭,国家正在对R逐年限产,不准再 新设R生产点,各使用R:的厂家今后每年的使用 量不得超过1995,1996,1997年三年的平均数,并要 逐年减少,从1999年7月1日起,根据环保形势的 需要,国家开始严格限制使用R并逐年减少使用 量,到2005年全面禁止使用. 2用R替代R.的可能性 作为R:的替代工质,R经过多年的研究和测 试,已得到制冷行业的广泛认同.R.的特点是对大 气臭氧层的破坏能力系数(ODP)为零,地球温室效 应(GWP)值为0.26,不易燃,无毒,对内衬无腐蚀作 用.在加工,处理和应用上,R和R有显着的不 同,但用它来替代R则是可行的.下面从几方面进 行分析. 2.1制冷剂的性质 (1)R和R.的压力/温度曲线如图1所示,两 条曲线的交点温度大约是在17.TC.高于此温度, R的饱和压力就高于R;低于这一温度,Rs的 饱和压力就低于R. 7一 椭蹙一雌,蚰饿呵煳墨?替轧什 (日U 气i? 大哪 一 2000年第1期张英奎:关于用R]制冷剂替代R.制冷剂的应用研究21 bar1a 10 8 6 4 己 O } :Rl乜, . ::. : ;j r:. ‘ ‘ .’ 一 己0-10010己03040 ?——R12口——R13 圉1压力与沮废曲线 (2)蒸发温度从一17.8”C至”t-10?,冷凝温度在 48.8~C时,R与R:的相对冷量曲线如图2所示, 交点的温度会随冷凝温度的变化而变化,冷凝温度 越高,交点相应也越高. (3)表1是R.,R和R某些特性的比较,其 数据是在制冷荆 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 工况(一15?蒸发温度,+3o? 冷凝温度)下测出的. (4)相同的过冷度时,R的制冷效果比Rz好. ‘ :0乜 . , . -一一 ::/: :: h 广:: ?——R口——R 圉2冷量与蒸发沮度曲线 衰1RR.蛐和Rn某些特性的比较 (5)水的溶解度:液态的R1和R相似,吸水 性比R大很多.因此,在低温系统,使用R.不容 易结冰,也不容易引起毛细管堵塞.但系统仍需保持 干燥 (6)经过广泛的研究测试,确认R与当前主 要进El压缩机,冷凝机组所使用的材料相容. 2.2润滑油一POE油 2.2.1互溶性 (1)互溶性是指冷冻油和制冷剂相混合的能力. 在制冷系统的工作温度范围内,互溶性对于压缩机 的回油,是一个很重要的因素. (2)R与矿物油不能相溶. (3)POE油和R能够相溶.POE油和R的 互溶性与R:和目前所使用的冷冻油的互溶性相 近.有些POE油与R.完全互溶(如烷基苯油和 R),而有些POE油和R部分互溶(如矿物油和 R). 2.2.2水分 (1)POE油虽然没像以前考虑选用的PAG油 吸水性强,但它的吸水性仍然是矿物油的100倍,吸 入的水分很难用加热和抽真空的方法去除 (2)要尽量避免水分进入制冷系统.不要让压缩 机或制冷系统暴露在大气中15分钟以上.比较好的 安装方法是留待焊接前才拨去堵头,堵帽.在系统操 作完成后,系统中最高水分含量不能超过8O× 10.系统在安装了合适的干燥器后,水分的指标应 是1O×1O或更低. (3)使用R时,在系统中必须要使用合适的 干燥器. 2.2.3相容性 (1)经过广泛的研究和测试后确认各进VI压缩 机生产厂认可的POE油与全封闭压缩机的材料完 全相容. (2)虽然从理论上讲POE油与矿物油可以相 容,但不可随意将POE油和矿物油混合在一起用在 制冷系统中,否则就会导致润滑油不能返回压缩机, 或降低蒸发器中的热传递效能.但是,在现场改造系 统时,系统中剩余的矿物油如果不到1.加入POE 油后对系统正常运行没有影响. 2.3系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 2.3.1压缩机的选择 各厂家都在继续设计与冷冻油,制冷剂和材料 相容的R压缩机.在额定点,R.压缩机被设计成 与相应的R压缩机的冷量很相近.在大多数情况 下,特别是在高压压缩机中,选用相同的排气量;而 化工技术经济第18卷 在有些情况下,就需要选用大一挡的排气量.这就要 求在应用中对选择的每台压缩机进行测试,以确定 所使用的压缩机是否合适.因为用途不同,其系统工 作条件变化很大. 2.3.2毛细管的选择. 一 般情况下,R.的制冷效率要比R大.这样, 对于一定的冷量,就会降低所要求的流量,因此,热 交换毛细管也需要改变.像所有的毛细管的选择一 样,要进行系统试验以确定其长短与大小. 2.3.3膨胀阀的选择 膨胀阀制造厂已设计出适用于R的膨胀阀. 选用膨胀阀时可向供应商询问. 2.3.4回气/排气温度 在相似的工况下,R的理论排气温度比Rt.稍 低一点.因此,目前的压缩机手册中有关R回/排 气温度也应适用于R..一般讲,使回气温度稍低, 但又没有回液的情况下,对限制压缩机排气和马达 温度是有利的. 2.3.5制冷剂充注量 冷媒充注量要根据系统中的组件而定根据有 限的应用效据,R的加液量要比R少5, 30. 2.3.6干燥器 (1)用于R.的POE油容易水解,从而导致酸 性物质形成.因此,在每一个R的应用系统中,压 缩机厂家建议使用合适的干燥器. (2)应使用的干燥器类型是目前与R相窖的 分子筛干燥器.建议使用XH一6(粘结芯),xH一7 及XH一9的干燥器.由于XH一6(松散填充芯)磨 损率高,所以不建议使用. (3)带有矾土的固体芯干燥器会吸收POE油和 水分,POE油中的酯可能会水解而产生酸性物质. 如果安装的干燥器太小,不能过滤系统中多余的水 分,酸性物质就可能返回至系统中.这对压缩机相当 不利.因此,压缩机生产厂建议在用POE油的系统 中,不要使用带有矾土的固体芯干燥器.选用特别的 干燥器,请与供应商联系. 2.4系统处理 2.4.1相窖性 (1)与R相比,R对系统处理剂如防锈剂,润 滑剂,清洗剂有更大的耐受性.这些系统处理剂不能 溶解于R.中,一旦被POE油从系统表面冲刷出 来,就有可能堵塞毛细管和膨胀阀.因此,在应用中 须小心地把这些处理剂清除掉,不能让它们存在于 系统各部件中. (2)早期研究的PAG油与氯化物完全不相窖, 而POE油则没有这方面的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 .如同在Rt:系统中 处理一样,须把制冷系统中表面残存的氯化物去掉, 因为这些氯化物是制冷系统中的污染物. 2.4.2抽真空 (1)R系统和R系统应有相同的真空度(抽 至200.urn,从系统高低压两边抽真空).如果在系统 安装前,不小心使水分进入到系统某些部件中,那就 要用更长时间抽真空,以使系统中的水分和非冷凝 物符合要求.压缩机生产厂家建议最大的非冷凝物 比例为2,最大水分含量为80×10,但安装了过 滤器的制冷系统运行培,系统中的水分量应在10× 10以下. (2)在相同的温度和真空度下,POE油要比矿 物油蒸发少.因此,在R.系统处理中油的蒸发如果 不成问题,在R.系统处理时油的蒸发也应不成问 题. (3)应用时请与真空泵供应商联系,以确认目前 所使用的真空泵用于RPOE油系统是否需改造. 2.4.3检潺 (1)需选用专为R.. 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 设计的,或由生产厂 商认可的用于R.的检漏设备.大多数生产检漏仅 的厂商都供应用于R.的检漏仪,并在开发更多的 新产品. (2)请注意,美国杜邦公司警告用户不要使用 R作为和空气的混合物做加压检漏试验. 2.4.4加注制冷剂 (1)通常与R:相窖的加注仅,阀,管等制冷剂 加注设备与R也是相容的(R.对垫圈,塑料的腐 蚀性比R大).这些设备用于R;时,需要重新校 整.设备一旦指定用于R,这一设备就应仅用于 R]..原用于R.的设备转而用于R,应清除剩余 的R:,抽深度真空(25,50~tm),并要用R.制冷剂 重复充分冲洗.将用于R的设备转换用于R时, 请向供应设备的公司询问. (2)R.可以以气态或液态两种方式充注.加入 液态制冷剂时应加入液体管道,气态制冷剂可以在 压缩机运行时,通过吸气管加入.需要注意的是,在 压缩机初次开机前,须注入气态制冷剂以消除真空.