怎么選擇冷庫中的氟庫
蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)按采用的工質不同可分為氨制冷系統(tǒng)、氟制冷系統(tǒng)。由于采用的工質不同,制冷系統(tǒng)的特性、構造及應用范圍亦不同。本文對氨制冷系統(tǒng)與氟制冷系統(tǒng)的異同進行分析比較,以利制冷系統(tǒng)的選擇和決策。
1、一次性投資
一般情況下,大中型氨制冷系統(tǒng)較同規(guī)模的氟制冷系統(tǒng)投資少。這主要是因為氟制冷系統(tǒng)的制冷機組、設備、管路及閥件價格較高,且氟制冷系統(tǒng)自動化程度高,投資相對較高。
2、運行成本
氨制冷系統(tǒng)的工質價格低廉,且制冷工質單位制冷量大,耗電較少,運行成本較低。氟制冷系統(tǒng)的工質價格較高,單位制冷量較小,耗電相對較多,運行成本較高。
3、環(huán)保特性
氨制冷系統(tǒng)的制冷劑氨是自然工質,消耗臭氧系數(shù) ODP=0,地球變暖系數(shù) GWP=0對環(huán)境無污染。氟制冷系統(tǒng)的 CFCs 工質,因破壞臭氧層的特性,已被淘汰。HCFCs 工質,消耗臭氧系數(shù) ODP 較小,地球變暖系數(shù) GWP 較小。
4、節(jié)能特性
氨制冷系統(tǒng)制冷系數(shù) COP 較大,節(jié)能效果較好。氟制冷系統(tǒng)制冷系數(shù) COP 較小,節(jié)能效果較差。
5、安全性
氨在空氣中達到 16%~25%時,遇明火可爆炸。氨有毒,可引起窒息和凍傷。安全性較差。在人口密集的場所,不應使用大容量的氨制冷系統(tǒng)。F-22 無毒,與空氣混合遇明火不爆炸,安全性較好。在人員密集的場所(發(fā)展中國家),應用 F-22 系統(tǒng)和 F-134a 系統(tǒng)較安全。當然,有條件的話,應用 CO2 制冷系統(tǒng)更環(huán)保、更安全。
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6 、供液和回氣管路
氨系統(tǒng)一般采用下進上出方式連接蒸發(fā)器;氟系統(tǒng)一般采用上進下出方式連接蒸發(fā)器,以利回油(也有使用下進上出方式連接蒸發(fā)器,因為采用上進下出方式連接蒸發(fā)器,存在的問題是會大大降低冷庫蒸發(fā)器的換熱系數(shù))。氨系統(tǒng)水平吸氣管道應坡向循環(huán)桶或氣液分離器;氟系統(tǒng)水平吸氣管道應坡向壓縮機。
7、供液方式
氨系統(tǒng)和氟系統(tǒng)均可采用直接供液、液泵供液和重力供液方式,給蒸發(fā)器供液。
8、應用范圍
氨系統(tǒng)和氟系統(tǒng)均是中溫制冷工質,均具有適中的壓力與溫度,既可用于冷凍冷藏、也可用于空調、工業(yè)制冷、啤酒業(yè)和制藥業(yè)。氟系統(tǒng)用于直接蒸發(fā)式空調系統(tǒng)更安全。氨系統(tǒng)可采用間接冷卻方式(通過載冷劑)用于空調。
9、自動化控制程度
氟制冷系統(tǒng)自動化程度高,一般不用人工操作,可節(jié)約人工成本。氨制冷系統(tǒng)多為人工操作,自動化程度較低,但運行穩(wěn)定性好(現(xiàn)在氨制冷系統(tǒng)自動化程度越來越高)。
10、與油的溶解度
氨與油的溶解度較小,氨系統(tǒng)換熱器表面易形成油膜,影響傳熱,因此,蒸發(fā)器、冷凝器、儲液器、中冷器、油氨分離器應定期放油。
氟系統(tǒng)中,氟與油相互溶解,換熱器表面不會形成油膜,不會影響傳熱,但蒸發(fā)器中油太多會使蒸發(fā)溫度升高。氟系統(tǒng)一般設自動回油裝置,氟系統(tǒng)管路設計安裝應考慮設回油彎,并聯(lián)機組應考慮油平衡問題。
11、適用
氨制冷系統(tǒng)一般適用于大中型冷凍冷藏、工業(yè)制冷、制冰、人工冰場和間接式中央空調。氟制冷系統(tǒng)一般適用于冰箱、冰柜、展示柜、家用空調、商用空調、中小型冷庫和冷凍、工廠低溫空調、礦井空調、冰激凌、冷飲、食用冰、人工冰場及小型工業(yè)制冷等。
12、制冷系統(tǒng)的設備、管路及閥件
氨系統(tǒng)管道一律采用無縫鋼管,鋼制容器及設備,鋁合金活塞,無縫鋼管蒸發(fā)器或鋁合金排管蒸發(fā)器;閥門與管件采用氨專用產品。壓縮機多為活塞式和螺桿式。
氟系統(tǒng)管道采用銅管和無縫鋼管,鋼制設備,銅管蒸發(fā)器或鋁合金排管蒸發(fā)器,閥門與管件采用氟專用產品。壓縮機有數(shù)碼渦旋式、螺桿式、活塞式等。
13、有水分時系統(tǒng)表現(xiàn)
當氨系統(tǒng)存在水分時,氨會腐蝕設備及管路。氟系統(tǒng)含有水分時,氟也會腐蝕設備及管道,并易形成冰塞,因此,氟系統(tǒng)應設干燥過濾器。
14、查找泄漏
氨有刺激腥臭味,易發(fā)現(xiàn)泄漏。氨系統(tǒng)查漏可用酚酞試紙遇氨變紅和石蕊試紙遇氨變藍的特性查找泄漏。
氟無色無味,氟系統(tǒng)泄漏不易發(fā)現(xiàn),一旦發(fā)現(xiàn),損失已較大。氟系統(tǒng)查漏可使用鹵素噴燈法,肥皂水涂抹法,電子查漏儀法。
15、氨系統(tǒng)的優(yōu)缺點
缺點:
氨幾乎不溶于礦物油,造成氨制冷系統(tǒng)的管道和換熱器的傳熱面會積油膜。
氨整個制冷系統(tǒng)設備體積龐大。
氨在含油水份時,對銅和銅合金(磷青銅外)有腐蝕作用,
氨的毒性較大,對人的器官有強烈的刺激作用,易燃易爆。
優(yōu)點:
氨是一種ODP和GWP均為0的天然制冷劑,對大氣臭氧層和溫室效應均無影響,是一種環(huán)保制冷劑。
價格便宜,氨制冷系統(tǒng)制冷系數(shù)COP較大。
16、氟系統(tǒng)的優(yōu)缺點
缺點:
無論是R22還是R404A都不是環(huán)保制冷劑,R404A溫室效應很高。
制冷劑價格較昂貴
優(yōu)點:
與冷凍油可互溶,無須復雜的油分,結構簡單、體積小、外表美觀。
R22在中溫和低壓下飽和壓力較高,在較低溫度下R22比氨好。
R22不燃燒,不爆炸,毒性很小。
氟利昂冷水機組通用性強,目前全球95%以上的制冷機組采用氟制冷劑。
17、制冷系統(tǒng)的選擇決策
氨制冷系統(tǒng)和氟制冷系統(tǒng)的選擇決策,應根據(jù)具體應用環(huán)境及溫度條件,投資和運行費用,環(huán)境保護要求,節(jié)能要求,安全要求,運行穩(wěn)定性,自動化控制要求等方面綜合分析確定。