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氨制冷剂是一种传统工质,已被广泛使用了多年,且至今仍是许多国家大型工业系统中的首选工质。它的优点在于:ODP=0,GWP=0,易于获得,价格低廉;能效高、传热性能好,具有较好的热力学性质和热物理性质,属于中温制冷剂;在常温和普通低温范围内压比比较适中,适应范围广,相变潜热大;易检漏。但缺点是少量与空气混合后,有害人体;与润滑油、铜及其合金不相容;排气压力较高。在氟里昂时代快要过去的时候,氨制冷剂已成为很多场合的优先选择。
制冷剂的溶解性是指其与油的互溶性质,该性质应从两个方面来进行分析:1、如果制冷剂与润滑油能任意互溶,R1234yf制冷剂其优点是能为机体润滑创造良好条件,且在蒸发器和冷凝器的换热面上不易形成油膜阻碍传热;其缺点是从压缩机带出的油量过多,优质R1234yf制冷剂将使蒸发器中的蒸发温度升高。2、部分或微溶于油的制冷剂,其优点是从压缩机带出的油量少,故蒸发器中蒸发温度较稳定;其缺点是在蒸发器和冷凝器换热面上形成很难清除的油膜,影响了传热。在安全性方面的要求:由于制冷剂在运行中可能泄漏,故要求制冷剂对人身健康无损害、无毒性和无刺激作用。
1、如果压缩机的吸气压力和排气压力都会比正常值要低,那就需要检查看是否因为制冷剂充注不足。 2、在制冷剂充注不足的情况下,压缩机会在没有额定的负荷下运转,从而造成冷水机组轻负荷甚至空转,这个时候电流低于额定电流。3、制冷剂充注不足还会使蒸发器内的蒸发量下降,从而制冷量下降导致机组的制冷效果不佳,室温或库温下降缓慢或者不降温。4、如果看到冷水机组的热力膨胀阀出现不结霜、很少结霜的现象。在空调工况时出现不结露、冷凝水很少或者没有,也有可能是制冷剂充注不足。5、如果看到冷水机组的蒸发器很少结霜、不结霜,或者在空调工况时不结露、冷凝水很少或没有,同样是制冷剂充注不足。
氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.3℃,在常温下冷凝压力一般为1.1~1.3MPa,即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。氨有很好的吸水性,即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用,但氨液中含有水分后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2%。氨的比重和粘度小,放热系数高,价格便宜,易于获得。但是,氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计,当空气中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,达到11%~13%时即可点燃,达到16%时遇明火就会爆炸。因此,氨制冷机房必须注意通风排气,并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。
绿色环保的替代工质由于CFC和HCFC对地球臭氧层的破坏和导致温室效应,在制冷空调与热泵行业采用全无环害工质(ODP=0,GWP=0)的要求十分迫切,因此寻找高效、绿色环保制冷工质成为当前国际社会共同关注的问题,世界各国的科学家加紧研究其替代工质。 碳氢化合物类自然工质如“鲨鱼”牌HCR-22,R600a和R290,从热力循环方面都是良好的制冷剂,具有零ODP值和基本为零的GWP值,并与常用润滑油有良好的相容性。目前作为制冷剂应用的碳氢化合物主要是“鲨鱼”牌HCR-22,丙烷(R290)、丁烷(R600)和异丁烷(R600a)等,特别是丙烷,已经在石化工业大型制冷装置应用多年。丙烷具有优良的热力性能,相对分子质量比氨大,但仍比卤代烃小得多,传热性能亦稍次于氨,但比CFC,HCFC和HFC要好得多。