Nell'industria delle macchine per la produzione di ghiaccio, la refrigerazione ad ammoniaca e la refrigerazione al fluoro sono sempre state al centro di controversie. La scelta del metodo di refrigerazione può massimizzare i benefici economici, ambientali e sociali. Questo articolo analizza oggettivamente la natura dell'ammoniaca, dei refrigeranti al fluoro e dei sistemi di refrigerazione ad ammoniaca e fluoro e riassume lo stato dell'applicazione, i problemi esistenti e le direzioni di ricerca dei due metodi di refrigerazione nel settore, che aiuteranno le persone ad avere una chiara comprensione di questi due metodi di refrigerazione. Alla comprensione.
1. Confronto delle proprietà del refrigerante ad ammoniaca (R717) e del refrigerante al fluoro (R22 e R404A)
In termini di sicurezza: l'esplosività e la tossicità dell'ammoniaca ne limitano notevolmente l'applicazione, e con le frequenti notizie dei sistemi di refrigerazione ad ammoniaca negli ultimi anni, le persone hanno una certa paura dei sistemi di refrigerazione ad ammoniaca. L'elevata sicurezza dei refrigeranti al fluoro è la ragione principale del rapido sviluppo dei sistemi di refrigerazione al fluoro negli ultimi anni.
Protezione ambientale: l'ODP dell'ammoniaca è zero e anche il GWP è zero. R404A è un refrigerante più ecologico e il refrigerante R22 a causa delle sue scarse prestazioni ambientali, i paesi in via di sviluppo ne limiteranno l'applicazione prima del 2020. Al momento, le persone del settore sono attivamente alla ricerca di refrigeranti alternativi che siano più rispettosi dell'ambiente.
Compatibilità dei materiali: quando l'ammoniaca contiene umidità, è corrosiva per il rame. Pertanto, il rame e le leghe di rame non possono essere utilizzati per i tubi e le valvole del sistema di ammoniaca. Esistono alcune limitazioni nella selezione dei materiali delle apparecchiature di sistema. I refrigeranti al fluoro hanno un'elevata stabilità chimica e termica e teoricamente non sono corrosivi per tutti i metalli. Interazione con l'acqua: il contenuto di acqua consentito di ammoniaca è inferiore allo 0,2%. Poiché l'ammoniaca è facilmente solubile in acqua, anche se c'è una traccia di acqua, non apparirà "tappo di ghiaccio" come Freon, quindi è necessario asciugare il sistema di refrigerazione ad ammoniaca al sistema di tubazioni. I requisiti non sono così severi come Freon. Il freon è difficile da sciogliere in acqua, quindi se c'è acqua nel sistema, è facile causare l'intasamento del ghiaccio. Di solito abbiamo un filtro essiccatore nel sistema. Interazione con l'olio: Allo stato attuale, l'olio lubrificante del sistema di refrigerazione ad ammoniaca è l'olio minerale, che non può essere miscibile con l'ammoniaca. Apparecchiature come il separatore d'olio e il collettore dell'olio vengono solitamente installate per restituire l'olio lubrificante al compressore attraverso il controllo automatico o manuale. R404A non è miscibile con olio minerale e olio di alchilbenzene, ma può essere miscibile con olio di poliestere (POE). Tuttavia, a temperature elevate (circa 50 ° C), ci sarà una stratificazione insolubile e R22 è anche leggermente solubile in olio lubrificante. Pertanto, i sistemi di refrigerazione al fluoro su larga scala sono solitamente dotati di serbatoi di olio e olio. Prendi R404A come esempio. La differenza tra i due compressori è solo il refrigerante. Confronta la capacità di raffreddamento di R717, R22 e R404A sotto la stessa temperatura di evaporazione (-10 °C), temperatura di condensazione (45 °C), sottoraffreddamento liquido (0K) e surriscaldamento di aspirazione (10K). L'ammoniaca ha più vantaggi del fluoro in termini di capacità di raffreddamento, COP e flusso di massa. Tuttavia, la temperatura di scarico di R717 è molto più alta di quella di R22 e R404A, il che aumenterà i requisiti di configurazione dei componenti del sistema. L'ammoniaca ha una capacità di refrigerazione molto maggiore per unità di massa di fluoro, indicando che l'ammoniaca ha una migliore capacità di refrigerazione. Tuttavia, quando la temperatura di evaporazione raggiunge -33,33 °C, la pressione manometrica dell'ammoniaca è 0. Per evitare che il sistema lavori a pressione negativa, l'ammoniaca viene generalmente utilizzata per i sistemi in cui la temperatura di evaporazione è superiore a -33,33 ° C.
2. Complessità del sistema
Macchina per il ghiaccio tubolare La refrigerazione ad ammoniaca è un sistema di alimentazione a pompa. Poiché l'olio lubrificante minerale utilizzato nel sistema di refrigerazione ad ammoniaca non è miscibile con l'ammoniaca, il sistema di ammoniaca è indispensabile per separatori di olio, collettori di olio e altre apparecchiature per garantire il ritorno dell'olio del sistema e ridurre la temperatura del sistema, in modo che l'ammoniaca Il sistema dell'olio è molto complicato. Questi rendono il sistema di ammoniaca enorme, molte macchine ausiliarie, tubazioni complicate, molte valvole, costruzione complicata e lungo periodo di costruzione. Il sistema al fluoro ha una struttura compatta, un ingombro ridotto e pochi accessori. La configurazione dell'unità è stata molto completa e la maggior parte di essa può essere completata nella fabbrica del fornitore dell'unità.
3. Investimenti in attrezzature
Il sistema di ammoniaca comprende molte apparecchiature, tra cui principalmente compressori, evaporatori, condensatori, separatori d'olio, serbatoi di stoccaggio ad alta e bassa pressione, intercooler, rirefrigeratori, separatori di ammoniaca, serbatoi a bassa pressione e dispositivi di scarico di ammoniaca di emergenza. , Presa d'aria, collettore dell'olio, pompa di ammoniaca e parti della valvola corrispondenti e valvola di bypass, ecc., Con conseguente carico di lavoro di installazione in loco. L'attrezzatura principale del sistema fluoro comprende compressori, evaporatori, condensatori, separatori di olio, collettori di olio, separatori gas-liquido, serbatoi di liquidi e valvole corrispondenti, ecc. Generalmente, il sistema al fluoro utilizza tubi di rame o tubi di acciaio, che è conveniente prendere il sopravvento. , Il layout del tubo è semplice e il consumo del tubo è inferiore a quello del sistema di ammoniaca. Il costo degli investimenti in apparecchiature di refrigerazione ad ammoniaca e fluoro è allo stesso livello di qualità delle apparecchiature e metodi di controllo. Per le piccole celle frigorifere (compressori inferiori a 50 CV), il prezzo del fluoro è inferiore di oltre il 10% rispetto a quello delle apparecchiature ad ammoniaca. I prezzi delle celle frigorifere di grandi e medie dimensioni sono quasi gli stessi. Se vengono utilizzate apparecchiature di refrigerazione al fluoro assemblate a livello nazionale importate o importate, è più del 30% più economico delle apparecchiature di refrigerazione ad ammoniaca importate, ma il 20% -30% più costoso delle apparecchiature di refrigerazione ad ammoniaca domestiche.
4. Grado di automazione
Poiché le valvole del sistema di ammoniaca domestica sono influenzate dal materiale della valvola, dalle apparecchiature di lavorazione e dalla tecnologia di lavorazione, il problema di perdita delle valvole del sistema di ammoniaca è serio ed è difficile ottenere un alto grado di controllo automatico. Per la gestione 24 ore su 24 è necessario personale specializzato (Nota: ci sono anche depositi automatici di ammoniaca, ma sono relativamente pochi). Il sistema al fluoro è facile da realizzare un controllo automatico altamente integrato e relativamente stabile grazie ai prodotti maturi e alle prestazioni stabili di vari componenti e fondamentalmente realizza il funzionamento automatico del sistema. A causa dei rischi dei refrigeranti Freon per l'ambiente atmosferico, l'uso della refrigerazione al fluoro è stato limitato negli ultimi anni. Pertanto, la ricerca attiva di refrigeranti più ideali è la direzione di sviluppo della refrigerazione al fluoro. Le persone hanno fatto progressi positivi nella ricerca di refrigeranti alternativi di Freon. Alcuni esperti e studiosi hanno sottolineato che i migliori refrigeranti per sostituire l'R22 sono R407C, R410A e R32.
Conclusione
Un'analisi comparativa dei vantaggi e degli svantaggi dei refrigeranti ad ammoniaca e fluoro dalle caratteristiche dei refrigeranti e dalle attuali caratteristiche applicative mostra che la refrigerazione ad ammoniaca ha migliori prestazioni di refrigerazione e la tossicità e il pericolo dell'ammoniaca sono ciò che dobbiamo considerare, quindi dobbiamo continuare la ricerca e migliorare i problemi oggettivi del sistema di refrigerazione ad ammoniaca. La migliore sicurezza e semplicità della refrigerazione al fluoro è ampiamente utilizzata nelle celle frigorifere di piccole e medie dimensioni e vi è anche una tendenza verso lo sviluppo su larga scala. Tuttavia, i pericoli del Freon per l'ambiente atmosferico devono essere prestati attenzione. Pertanto, è ancora da trovare refrigeranti più ideali. L'attenzione e la direzione della ricerca futura.
