Jäänvalmistuskoneteollisuudessa ammoniakkijäähdytys ja fluorijäähdytys ovat aina olleet kiistan kohteena. Jäähdytysmenetelmän valinnalla voidaan maksimoida taloudelliset, ympäristölliset ja sosiaaliset hyödyt. Tässä artikkelissa analysoidaan objektiivisesti ammoniakin, fluoria sisältävien jäähdytysaineiden sekä ammoniakin ja fluorin jäähdytysjärjestelmien luonne ja esitetään yhteenveto alan kahden jäähdytysmenetelmän käyttötilanteesta, olemassa olevista ongelmista ja tutkimussuunnista, mikä auttaa ihmisiä ymmärtämään selkeästi nämä kaksi jäähdytysmenetelmää. jäähdytysmenetelmiä. Ymmärrykseen.
1. Ammoniakkikylmäaineen (R717) ja fluorikylmäaineen (R22 ja R404A) ominaisuuksien vertailu
Turvallisuuden kannalta: ammoniakin räjähdysherkkyys ja myrkyllisyys rajoittavat suuresti sen käyttöä, ja viime vuosien toistuvien ammoniakkijäähdytysjärjestelmien uutisten myötä ihmisillä on tietty pelko ammoniakkijäähdytysjärjestelmistä. Fluorikylmäaineiden korkea turvallisuus on tärkein syy fluoria sisältävien jäähdytysjärjestelmien nopeaan kehitykseen viime vuosina.
Ympäristönsuojelu: Ammoniakin ODP on nolla ja GWP on myös nolla. R404A on ympäristöystävällisempi kylmäaine, ja R22-kylmäaine heikon ympäristönsuojelun vuoksi kehitysmaat rajoittavat sen käyttöä ennen vuotta 2020. Tällä hetkellä alan ihmiset etsivät aktiivisesti vaihtoehtoisia, ympäristöystävällisempiä kylmäaineita.
Materiaalien yhteensopivuus: Kun ammoniakki sisältää kosteutta, se syövyttää kuparia. Siksi kuparia ja kupariseoksia ei voida käyttää ammoniakkijärjestelmän putkissa ja venttiileissä. Järjestelmälaitteiden materiaalien valinnassa on tiettyjä rajoituksia. Fluorikylmäaineilla on korkea kemiallinen ja lämpöstabiilisuus, eivätkä ne teoriassa ole syövyttäviä kaikille metalleille. Vuorovaikutus veden kanssa: ammoniakin sallittu vesipitoisuus on alle {{0}},2 prosenttia . Koska ammoniakki liukenee helposti veteen, vaikka vettä olisi vähän, se ei näytä "jäätulpalta" kuten freonilta, joten ammoniakin jäähdytysjärjestelmä on kuivattava putkistojärjestelmään. Vaatimukset eivät ole yhtä tiukkoja kuin Freon. Freoni on vaikeasti liukeneva veteen, joten jos järjestelmässä on vettä, on helppo aiheuttaa jään tukkeutumista. Yleensä meillä on järjestelmässä suodatinkuivain. Vuorovaikutus öljyn kanssa: Tällä hetkellä ammoniakkijäähdytysjärjestelmän voiteluöljy on mineraaliöljyä, joka ei sekoitu ammoniakin kanssa. Laitteet, kuten öljynerotin ja öljynkerääjä, asennetaan yleensä palauttamaan voiteluöljy kompressoriin automaattisen tai manuaalisen ohjauksen avulla. R404A ei sekoitu mineraaliöljyn ja alkyylibentseeniöljyn kanssa, mutta se voi sekoittua polyesteriöljyn (POE) kanssa. Kuitenkin korkeissa lämpötiloissa (noin 50 astetta) tapahtuu liukenematonta kerrostumista, ja R22 liukenee myös hieman voiteluöljyyn. Siksi suuret fluorijäähdytysjärjestelmät on yleensä varustettu öljy- ja öljysäiliöillä. Otetaan esimerkkinä R404A. Kahden kompressorin ero on vain kylmäaine. Vertaa R717:n, R22:n ja R404A:n jäähdytystehoa samassa haihdutuslämpötilassa (-10 astetta), kondensaatiolämpötilassa (45 astetta), nesteen alijäähdytyksessä (0K) ja imutulituksessa (10K). Ammoniakilla on enemmän etuja kuin fluorilla jäähdytyskapasiteetin, COP:n ja massavirran suhteen. R717:n pakokaasulämpötila on kuitenkin paljon korkeampi kuin R22:n ja R404A:n, mikä lisää järjestelmäkomponenttien kokoonpanovaatimuksia. Ammoniakin jäähdytyskapasiteetti on paljon suurempi fluorin massayksikköä kohden, mikä osoittaa, että ammoniakin jäähdytyskapasiteetti on parempi. Kuitenkin, kun haihtumislämpötila saavuttaa -33,33 astetta, ammoniakin ylipaine on 0. Jotta järjestelmä ei toimisi alipaineessa, ammoniakkia käytetään yleensä Järjestelmiin, joissa haihtumislämpötila on yli {{20 }},33 astetta .
2. Järjestelmän monimutkaisuus
Putkijääkone Ammoniakkijäähdytys on pumppu-syöttöjärjestelmä. Koska ammoniakkijäähdytysjärjestelmässä käytetty mineraalivoiteluöljy ei sekoitu ammoniakin kanssa, ammoniakkijärjestelmä on välttämätön öljynerottimissa, öljynkeräilijöissä ja muissa laitteissa varmistamaan järjestelmän öljyn paluu ja alentamaan järjestelmän lämpötilaa, jotta ammoniakki öljyjärjestelmä on erittäin monimutkainen. Nämä tekevät ammoniakkijärjestelmästä valtavan, monet apukoneet, monimutkaiset putkistot, monet venttiilit, monimutkainen rakenne ja pitkä rakennusaika. Fluorijärjestelmässä on kompakti rakenne, pieni koko ja vähän lisävarusteita. Yksikön konfiguraatio on ollut erittäin täydellinen ja suurin osa siitä voidaan suorittaa yksikkötoimittajan tehtaalla.
3. Laiteinvestointi
Ammoniakkijärjestelmä sisältää paljon laitteita, mukaan lukien pääasiassa kompressorit, haihduttimet, lauhduttimet, öljynerottimet, korkea- ja matalapainesäiliöt, välijäähdyttimet, jäähdyttimet, ammoniakin erottimet, matalapaineiset kiertosäiliöt ja ammoniakin hätäpurkauslaitteet. , Ilmanpoistoaukko, öljynkerääjä, ammoniakkipumppu ja vastaavat venttiilin osat ja ohitusventtiili jne., mikä aiheuttaa paljon asennustyötä paikan päällä. Fluorijärjestelmän päälaitteita ovat kompressorit, haihduttimet, lauhduttimet, öljynerottimet, öljynkerääjät, kaasu-neste-erottimet, nestesäiliöt ja vastaavat venttiilit jne. Yleensä fluorijärjestelmässä käytetään kupari- tai teräsputkia, mikä on kätevä ottaa mukaan. yli. , Putken asettelu on yksinkertainen ja putken kulutus on pienempi kuin ammoniakkijärjestelmän. Ammoniakki- ja fluorikylmälaitteiden investointikustannukset ovat laitteiden laadun ja valvontamenetelmien osalta samalla tasolla. Pienissä kylmävarastoissa (kompressorit alle 50 hv) fluorin hinta on yli 10 prosenttia alhaisempi kuin ammoniakkilaitteiden. Suurten ja keskikokoisten kylmävarastojen hinnat ovat lähes samat. Jos käytetään maahantuotuja tai maahantuotuja kotimaassa koottuja fluorikylmälaitteita, ne ovat yli 30 prosenttia halvempia kuin tuodut ammoniakkijäähdytyslaitteet, mutta 20 prosenttia -30 prosenttia kalliimpia kuin kotimaiset ammoniakkijäähdytyslaitteet.
4. Automaatioaste
Koska kotimaisen ammoniakkijärjestelmän venttiileihin vaikuttavat venttiilimateriaalit, käsittelylaitteet ja prosessitekniikka, ammoniakkijärjestelmän venttiilien vuotoongelma on vakava, ja on vaikea saavuttaa korkeaa automaattista ohjausta. Erikoishenkilöstöä tarvitaan 24-tuntien hallintaan (Huom. On olemassa myös automaattisia ammoniakkivarastoja, mutta niitä on suhteellisen vähän). Fluorijärjestelmä on helppo toteuttaa erittäin integroitu ja suhteellisen vakaa automaattinen ohjaus kypsien tuotteiden ja eri komponenttien vakaan suorituskyvyn ansiosta, ja se toteuttaa periaatteessa järjestelmän valvomattoman toiminnan. Freonkylmäaineiden ilmakehän ympäristölle aiheuttamien vaarojen vuoksi fluorijäähdytyksen käyttöä on rajoitettu viime vuosina. Siksi fluorijäähdytyksen kehityssuunta on aktiivinen etsimässä ideaalimpia kylmäaineita. Ihmiset ovat edistyneet positiivisesti Freonin vaihtoehtoisten kylmäaineiden etsimisessä. Jotkut asiantuntijat ja tutkijat huomauttivat, että parempia kylmäaineita R22:n tilalle ovat R407C, R410A ja R32.
Johtopäätös
Vertaileva analyysi ammoniakin ja fluoria sisältävien kylmäaineiden eduista ja haitoista kylmäaineiden ominaisuuksien ja nykyisten sovellusten ominaisuuksien perusteella osoittaa, että ammoniakkijäähdytyksellä on parempi jäähdytysteho, ja ammoniakin myrkyllisyys ja vaara ovat se, mitä meidän on otettava huomioon, joten meidän on jatkettava Tutkia ja parantaa ammoniakkijäähdytysjärjestelmän objektiivisia ongelmia. Fluorijäähdytyksen parempaa turvallisuutta ja yksinkertaisuutta käytetään laajalti pienissä ja keskisuurissa kylmävarastoissa, ja kehitys on myös laajamittaista. Freonin ilmakehän ympäristölle aiheuttamiin vaaroihin on kuitenkin kiinnitettävä huomiota. Siksi on vielä löydettävä ihanteellisia kylmäaineita. Tulevaisuuden tutkimuksen painopiste ja suunta.
