In de ijsmachine-industrie zijn ammoniakkoeling en fluorkoeling altijd het middelpunt van controverse geweest. De keuze van de koelmethode kan de economische, ecologische en sociale voordelen maximaliseren. Dit artikel analyseert objectief de aard van ammoniak, fluorkoelmiddelen en ammoniak- en fluorkoelsystemen, en vat de toepassingsstatus, bestaande problemen en onderzoeksrichtingen van de twee koelmethoden in de industrie samen, waardoor mensen een duidelijk begrip krijgen van deze twee. koeling methoden. Tot begrip.
1. Vergelijking van eigenschappen van ammoniakkoelmiddel (R717) en fluorkoelmiddel (R22 en R404A)
In termen van veiligheid: de explosiviteit en toxiciteit van ammoniak beperken de toepassing ervan aanzienlijk, en met het frequente nieuws van ammoniakkoelsystemen in de afgelopen jaren, zijn mensen een zekere angst voor ammoniakkoelsystemen. De hoge veiligheid van fluorkoelmiddelen is de belangrijkste reden voor de snelle ontwikkeling van fluorkoelsystemen in de afgelopen jaren.
Milieubescherming: ODP van ammoniak is nul en GWP is ook nul. R404A is een milieuvriendelijker koudemiddel, en vanwege zijn slechte milieuprestaties zullen ontwikkelingslanden de toepassing ervan vóór 2020 beperken. Momenteel zijn mensen in de industrie actief op zoek naar alternatieve koudemiddelen die milieuvriendelijker zijn.
Materiaalcompatibiliteit: Wanneer ammoniak vocht bevat, is het corrosief voor koper. Daarom kunnen koper en koperlegeringen niet worden gebruikt voor de leidingen en afsluiters van het ammoniaksysteem. Er zijn bepaalde beperkingen bij de selectie van materialen voor systeemapparatuur. Fluorkoelmiddelen hebben een hoge chemische en thermische stabiliteit en zijn in theorie niet corrosief voor alle metalen. Interactie met water: het toelaatbare watergehalte van ammoniak is minder dan {{0}},2 procent. Omdat ammoniak gemakkelijk oplosbaar is in water, zelfs als er een spoorhoeveelheid water is, zal het er niet "ijsprop" uitzien zoals Freon, dus het is noodzakelijk om het ammoniakkoelsysteem te drogen aan het pijpleidingsysteem. De eisen zijn niet zo streng als Freon. Freon is moeilijk op te lossen in water, dus als er water in het systeem zit, kan er gemakkelijk ijsverstopping ontstaan. Meestal hebben we een filterdroger in het systeem. Interactie met olie: Momenteel is de smeerolie van het ammoniakkoelsysteem minerale olie, die niet mengbaar is met ammoniak. Apparatuur zoals olieafscheider en oliecollector worden meestal geïnstalleerd om de smeerolie terug te voeren naar de compressor via automatische of handmatige besturing. R404A is niet mengbaar met minerale olie en alkylbenzeenolie, maar kan wel mengbaar zijn met polyesterolie (POE). Bij hoge temperaturen (rond de 50 graden) zal er echter onoplosbare gelaagdheid zijn en R22 is ook enigszins oplosbaar in smeerolie. Daarom zijn grootschalige fluorkoelsystemen meestal uitgerust met olie- en oliereservoirs. Neem R404A als voorbeeld. Het verschil tussen de twee compressoren is alleen het koelmiddel. Vergelijk de koelcapaciteit van R717, R22 en R404A bij dezelfde verdampingstemperatuur (-10 graden), condensatietemperatuur (45 graden), vloeistofonderkoeling (0K) en zuigoververhitting (10K). Ammoniak heeft meer voordelen dan fluor op het gebied van koelvermogen, COP en massastroom. De uitlaattemperatuur van R717 is echter veel hoger dan die van R22 en R404A, waardoor de configuratievereisten van systeemcomponenten toenemen. Ammoniak heeft een veel grotere koelcapaciteit per massa-eenheid fluor, wat aangeeft dat ammoniak een betere koelcapaciteit heeft. Wanneer de verdampingstemperatuur echter -33.33 graden bereikt, is de overdruk van ammoniak 0. Om te voorkomen dat het systeem onder onderdruk werkt, wordt over het algemeen ammoniak gebruikt. Voor systemen waar de verdampingstemperatuur hoger is dan {{20) }}.33 graden .
2. Systeemcomplexiteit
Buisijsmachine Ammoniakkoeling is een pompsysteem. Aangezien de minerale smeerolie die wordt gebruikt in het ammoniakkoelsysteem niet mengbaar is met ammoniak, is het ammoniaksysteem onmisbaar voor olieafscheiders, oliecollectoren en andere apparatuur om de olieterugvoer van het systeem te waarborgen en de systeemtemperatuur te verlagen, zodat de ammoniak oliesysteem is erg ingewikkeld. Deze maken het ammoniaksysteem enorm, veel hulpmachines, gecompliceerde pijpleidingen, veel kleppen, gecompliceerde constructie en lange bouwperiode. Het fluorsysteem heeft een compacte structuur, een kleine footprint en weinig accessoires. De configuratie van de unit is zeer compleet en het meeste kan worden voltooid in de fabriek van de leverancier van de unit.
3. Apparatuurinvestering
Het ammoniaksysteem omvat veel apparatuur, waaronder voornamelijk compressoren, verdampers, condensors, olieafscheiders, hoge- en lagedrukopslagtanks, intercoolers, herkoelers, ammoniakafscheiders, lagedrukcirculatietanks en noodafvoerinrichtingen voor ammoniak. , Ontluchter, oliecollector, ammoniakpomp en bijbehorende kleponderdelen en bypassklep, etc., resulterend in veel installatiewerk op locatie. De belangrijkste uitrusting van het fluorsysteem omvat compressoren, verdampers, condensors, olieafscheiders, oliecollectoren, gas-vloeistofafscheiders, vloeistofreservoirs en bijbehorende kleppen, enz. Over het algemeen gebruikt het fluorsysteem koperen leidingen of stalen leidingen, wat handig is om te nemen over. , De pijplay-out is eenvoudig en het pijpverbruik is minder dan dat van het ammoniaksysteem. De investeringskosten in ammoniak- en fluorkoelapparatuur liggen op hetzelfde niveau als de kwaliteit van de apparatuur en de controlemethoden. Voor kleine koelcellen (compressoren kleiner dan 50 pk) is de prijs van fluor meer dan 10 procent lager dan die van ammoniakapparatuur. De prijzen van grote en middelgrote koelcellen zijn nagenoeg gelijk. Als geïmporteerde of geïmporteerde in eigen land geassembleerde fluorkoelapparatuur wordt gebruikt, is deze meer dan 30 procent goedkoper dan geïmporteerde ammoniakkoelapparatuur, maar 20 procent -30 procent duurder dan huishoudelijke ammoniakkoelapparatuur.
4. Mate van automatisering
Omdat de kleppen van het huishoudelijke ammoniaksysteem worden beïnvloed door klepmateriaal, verwerkingsapparatuur en verwerkingstechnologie, is het lekkageprobleem van de kleppen van het ammoniaksysteem ernstig en is het moeilijk om een hoge mate van automatische besturing te bereiken. Gespecialiseerd personeel is vereist voor 24-uurbeheer (Opmerking: er zijn ook geautomatiseerde ammoniakopslagen, maar deze zijn relatief weinig). Het fluorsysteem is eenvoudig te realiseren, sterk geïntegreerde en relatief stabiele automatische besturing vanwege de volwassen producten en stabiele prestaties van verschillende componenten, en realiseert in feite de onbeheerde werking van het systeem. Vanwege de gevaren van Freon-koelmiddelen voor de atmosferische omgeving, is het gebruik van fluorkoeling de afgelopen jaren beperkt. Daarom is het actief zoeken naar meer ideale koudemiddelen de ontwikkelingsrichting van fluorkoeling. Er is positieve vooruitgang geboekt in de zoektocht naar alternatieve koudemiddelen van freon. Sommige experts en geleerden wezen erop dat de betere koudemiddelen om R22 te vervangen R407C, R410A en R32 zijn.
Conclusie
Een vergelijkende analyse van de voor- en nadelen van ammoniak- en fluorkoelmiddelen op basis van de kenmerken van koelmiddelen en de huidige toepassingskenmerken toont aan dat ammoniakkoeling betere koelprestaties heeft, en de toxiciteit en het gevaar van ammoniak zijn waar we rekening mee moeten houden, dus we moeten doorgaan Onderzoek en verbeter de objectieve problemen van het ammoniakkoelsysteem. De betere veiligheid en eenvoud van fluorkoeling wordt veel gebruikt in kleine en middelgrote koelhuizen, en er is ook een trend naar grootschalige ontwikkeling. Er moet echter aandacht worden besteed aan de gevaren van freon voor de atmosferische omgeving. Daarom is het nog steeds zoeken naar meer ideale koudemiddelen. De focus en richting van toekomstig onderzoek.
