正在19世纪末至20世纪30年代前,CO2(R744),氨(R717),SO2(R764),氯甲烷(R40)等曾被通俗使用。1850年,最初是由美邦人Alexander Twining提出正在蒸汽压缩体例中采用CO2行为制冷剂,并获英邦专利[1]。1867年,Thaddeus S C Lowe初次得胜运用CO2使用于贸易机,得到了英邦专利。于1869年成立了一台制冰机。1882年,Carl von Linde为德邦埃森的F Krupp公司策画和开采了采用CO2行为工质的制冷机。1884年,W Raydt策画的CO2压缩制冰体例得到了英邦15475号专利。澳大利亚的J Harrison策画了一台用于制冷的CO2装备得到了英邦1890号专利。1886年,德邦人Franz Windhausen策画的CO2压缩机得到了英邦专利。英邦的J&E Hall公司收购了该专利,将其修正后于1890年初阶加入坐蓐。1897年Kroeschell Bros汽锅公司正在芝加哥创制了分公司,坐蓐CO2压缩机。1930年,正在居处的空调体例中获得运用,厥后又被用于百般贸易筑造和大众措施的空调制冷体例。 CO2制冷也曾抵达很光彩的水准。据统计,1900年全全邦规模内的356艘船舶中,37%用氛围轮回制冷机,37%用氨罗致式制冷机,25%运用CO2蒸气压缩式制冷机。繁荣到1930年,80%的船舶采用CO2制冷机,其余的20%则用氨制冷机。因为当时的技艺秤谌较量差,CO2较低的临界温度(31.1℃)和较高的临界压力 (7.37MPa),使得CO2体例的恶果较低。加上其冷凝器的冷却介质众采用温度较低的地下水或海水,基础属于亚临界轮回。当水温较高时(如热带海洋上行驶的汽船其冷却水的温度可迫近30℃),其制冷恶果会加倍降落。以是CO2制冷技艺并没有进一步开采操纵于汽车空调、热泵等。 1931年,以R12为代外的CFCs制冷剂已经开采,便以其无毒、不行燃、不爆炸、无刺激性、适中的压力和较高的制冷恶果,很疾庖代了CO2正在安然制冷剂方面的地点,CO2慢慢不再被行为制冷剂运用。 CO2制冷剂的再受着重因为CFCs对待臭氧层和大气变暖的晦气影响,包庇处境,告竣CFCs代替成为全全邦合伙闭怀的题目。从1985年的《包庇臭氧层的维也纳条约》到1987年的《蒙特利尔议定书》,以及1990年伦敦集会和1992年哥本哈根集会对蒙特利尔议定书的修改,全邦规模内的CFCs代替过程正在不时加疾。1991年6月,我邦正在编削的《蒙特利尔议定书》上签名,成为缔约邦之一。1992年5~7月编制了“中邦消费臭氧层物渐渐裁减邦度计划”,并于1993年1月经邦务院同意。如此按邦度计划,渐渐裁减消费臭氧层物质依然成为一项邦际义务。 CFCs代替的首要来源是由于它们捣鬼臭氧层,于是新的代替工质务必对待臭氧层没有捣鬼。HFC类工质,由于对待臭氧层没有捣鬼力,成为代替CFCs的紧急工质。稀少是HFC134a行为CFC12的代替物已被大界限坐蓐与使用。HFCs固然不捣鬼臭氧层,但它们化学性平静,开释后不妨堆集,这最终导致光鲜的温室效应。固然人们能够勤劳合得胜能更佳的工质,但因为制冷剂的运用量万分大,最终将不行避免地有相当个人透露到大气中去。任何巨额人工合成物质排放到自然界中,城市对待处境变成影响,于是现正在一种一般的主张是采用自然工质。前邦际制冷学会主席,挪威的G Lorentzen正在1989~1994年大肆倡导运用自然工质[2,3],稀少是对待CO2的钻研与施行使用上起了很好的领先效用。从此CO2制冷装备的钻研与使用又一次成为正在环球规模内受着重的热门。 CO2(R744)是正在19世纪60年代钻研得胜的一种制冷剂,它的法式沸点-78.2℃,凝集温度-56.55℃,临界压力7.372Mpa,临界温度31.1℃。0℃时的容积制冷量5398Kcal/m3,ODP为0,GWP为1。 (一)CO2制冷剂具有的要紧上风1、处境友情性。CO2是自然物质,ODP=0(臭氧层潜能值为0),GWP=1(环球天气变暖潜能值为1)。对大气臭氧层没有捣鬼效用,能够裁汰环球温室效应。2、无毒、不燃。CO2安然无毒、不行燃,并具有杰出的热平静性,纵使正在高温下也不会理会出无益的气体。3、代价省钱(不必要接管配置)。开头通俗,勿需接管,能够大大低重制冷剂代替本钱,省俭能源,办理化合物对处境的污染题目,具有杰出的经济性。4、单元容积制冷量大(体例体积小)。分子量小,制冷技能大。可裁汰制冷配置与管道尺寸。5、与通常润滑剂和机闭原料相兼容。可合适百般润滑油和常识趣械零部件原料。6、传热功能和活动功能好。CO2黏度小,流体的活动阻力小,传热功能比CFC类制冷剂好。 1、运转压力高。CO2临界压力7.38MPa,CO2跨临界制冷轮回的就业压力最高可抵达10MPa约为古代制冷工质CFC或HCFC体例压力的6~8倍。2、管材、管件、阀门高哀求。正在大、中型制冷体例中通过节制CO2制冷剂的含水量,采用以碳钢为主的管道原料,使体例归纳本钱最低。倘使不节制含水量,CO2制冷配置和管道都必要采用不锈钢或铜材防腐,导致制价升高。体例高压力对管材、管件、阀门提出更高哀求,本钱也更大。其余管道若采用不锈钢或16Mnr,不锈钢焊口需原委照料,不然容易腐化,16Mnr焊接后需原委热照料,正在中邦现有前提下,现场没法实行照料,倘使展现题目,危殆性更大。中邦没有这方面的范例和部分对此实行搜检,搜检法式坐蓐厂家按本身厂家的法式推行。3、水的影响。CO2体例中倘使有水分,不光会变成冰堵,CO2和水反映坐蓐碳酸,对体例变成腐化。日常正在体例中减少干燥过滤器,时常改换干燥过滤器,但正在云云高的压力下,改换过滤器,对配置处分职员提出了更高的哀求。4、临界温度低。CO2的临界温度是31.1℃,正在古代的CO2亚临界轮回下哀求冷凝温度低于31.1℃,这也使轮回流程很迫近临界点,导致相变流程线较短,使得轮回的单元制冷量小,COP(制冷恶果)低。5、CO2冲霜的题目。倘使采用电融霜,运转用度万分高;采用水融霜,融霜时分长,而且冷库地面会展现冻冰外象。日常采用工质融霜。CO2制冷压缩机组就业规模-5℃~-10℃,压缩机策画压力正在3.43Mpa,而融霜温度正在10℃阁下,需减少进口压缩机实行融霜,策画压力正在4.9Mpa~5.88Mpa,融霜压缩机组都是进口,倘使展现滞碍,现场很难照料,维修周期万分长。6、停电时CO2体例压力升高。因为CO2常温下压力过高,体例终止运转时,需开启辅助制冷体例坚持体例压力升高,辅助制冷体例需筑设专用发电机组,而且都要有备用,时辰担保辅助制冷体例和专用发电机组都正在杰出的就业状况,平素不运用,一朝制冷体例终止运转,务必担保辅助制冷体例牢靠运转,辅助制冷压缩机采用进口,维修烦杂。7、CO2的危殆性。直接存正在于人类的呼吸流程中,3% (30,000ppm) 导致呼吸加重(+100%),5% (50,000ppm) 导致麻醉,10% (100,000ppm) 导致糊涂, 30% 当即导致因为浓渡过高而惹起的丧生!大气中CO2和O2的浓度比为1:700。O2浓度降落1-5%不会惹起致命的妨害。CO2浓度上升1-5%是致命的,必要树立相同于NH3那样光鲜的警示符号以便使现场受过操练的就业职员不妨随时认识到或者存正在的安然性题目 。8、操作保卫。CO2制冷体例同R22制冷体例相同,体例很难回油,完整靠人工操作实行体例回油,正在云云高的压力和庞杂的体例下,对配置操作职员技艺秤谌提出万分高的哀求。该体例有制冷压缩机组、融霜压缩机组和辅助制冷体例,各压缩机组都不行展现滞碍,对配置保卫职员哀求很高的技艺秤谌。体例压力万分高,运转填充CO2和冷冻油,改换阀门、安然阀等,都哀求有万分专业的配置保卫职员。 CO2的临界温度与临界压力决意了该制冷剂分歧适简单制冷体例独立运转,须用复叠制冷办法来告竣制冷轮回。因为CO2的法式沸点低,用复叠式制冷能够告竣更低的温度。依照差别的库温哀求,一种制冷剂简单制冷体例不妨抵达所需的温度,尽量不选用复叠制冷办法,除非食物加工及储存确实必要更低的温度或者加工厂所受邦度新范例限制的处境下才选用。由于CO2复叠式制冷体例是靠二套独立的制冷体例,将CO2侧低温体例所罗致的热量,通过其冷凝器通报给另一制冷体例的蒸发器,然后再由高温侧的制冷体例的冷凝器将热量开释到水与氛围中,这种以二套独立制冷装备,热量通报通过接力形状来完结,其能耗与简单制冷体例比拟要大得众。 【NH3用作高温段制冷剂,CO2用作低温段制冷剂。两个制冷轮回通过一个‘冷凝蒸发器’相干正在一块,组成完美的复叠轮回。高温段NH3轮回是惯例的制冷轮回,NH3正在‘冷凝蒸发器’中蒸发,将高温CO2气体冷凝(浅显地说NH3体例相当于CO2的冷却塔)。正在‘冷凝蒸发器’中, 冷凝后的CO2通过轮回泵送到CO2蒸发器。原委蒸发器后的气态CO2被压缩机吸入,原委压缩晚生入‘冷凝蒸发器’冷凝。(个中氨液正在管程蒸发罗致热量、CO2气体正在壳程被冷凝成液体)云云轮回屡屡,完结一切轮回。】 CO2制冷使用钻研日趋成熟,但无论策画、安置、运用照旧有待进一步美满。跟着我邦冷藏冷冻食物商场繁荣疾速增进,对节能、环保制冷技艺的需求快速上升,“安然制冷”途漫漫,“间接制冷技艺”可否是一个更好的选拔?制冷行业需上下而求索。朝阳光达化工有限公司 张楠楠制冷剂 版权注脚:本稿为 制冷疾报(原创稿件,著作权受中华群众共和公法律包庇,任何媒体、贸易公司、网站、私人如需转载,请外明开头。不然本公司将对违者查究其相干功令义务。 本周,制冷剂商场成交平淡,主流产物代价维稳犹豫。周商场特性:萤石粉受矿端环保手续、安然检验管控等身分影响,供应收紧拉动代价探涨…… 制冷剂R22商场无光鲜利好。基础面来看,主流制冷剂厂家无数检修闭幕,R22商场供应相对平静,随时分进入蒲月中旬,邦内下逛需求显清淡 三美股份外现,2023年度,公司HCFC-141b坐蓐配额为14,538吨、HCFC-142b坐蓐配额为1,706吨、HCFC-22坐蓐配额为9,547吨。二代制冷剂可用于制冷、维修以及下逛化工原原料。 |