Инженеринг ревю Форум

ПроблематикаСп. Инженеринг ревю - брой 9, 2005

В отговор на поставената в бр. 8/05 г. на списанието техническа задача на тема "Кой би бил най-подходящият хладилен агент за замяна на използвания R-22 в съществуваща хладилна инсталация, изградена в завод от областта на хранително-вкусовата индустрия", публикуваме коментари на специалисти, работещи в областта на хладилната техника. Допълнително е известно, че хладилната инсталация е с мощност от порядъка на 200 kW. Охлаждането на водата се реализира с хладилна инсталация, работеща с фреон R-22. Подаващият кръг е с температура 5 °С. Температурата на връщащия кръг е 10 °С. Какви са възможностите за преоборудване на инсталацията за работа с нов хладилен агент, съответстващ на съвременните изисквания за екологосъобразност.

Най-удачно е използването на R-407C

Известно е, че фреон 22 е неекологичен хладилен агент тъй като съдържа хлор (Cl). Със спирането му от производство и забраната за употреба, фреон 22 се налага да бъде заменен с алтернативен. С оглед споменатите в условието температурни и технологични условия най-удачен за използване е дългосрочния заместител R 407C, (R32-23%; R125-25%; R134a-52%), тъй като той се доближава максимално до неекологичния и първоначално зареден в инсталацията R-22 по термодинамични и физични характеристики. Използването на R-407C налага извършването на най-малко промени в скъпоструващите елементи на инсталацията. Най-важна при този вариант е смяната на маслото в инсталацията. В случай, че първоначално инсталацията е заредена с минерално масло, реконструкцията включва замяната му със същото количество синтетично (полиолестерно ПОЕ) масло.

Зареждането с R-407C става винаги в течна фаза в ресивера или кондензатора, за да се запази концентрацията на сместа. Ако се зарежда в парна фаза е възможно инсталацията да се зареди с отделни компоненти на сместа, което ще доведе до изменение на термодинамичната характеристика. Резултатът е значително влошаване на работата на инсталацията и невъзможност да се достигнат зададените температури на изпарение. Наличието на утечки би довело до същите резултати с течение на времето. При спазването на всички изисквания, смяната на вида фреон с R-407 C не би трябвало да доведе до по-различни работни параметри на охладената вода за промишлени нужди. Може да се наложи единствено пренастройка в тесни граници на пресостатите, централното управление на машината и смяна на манометри, ако имат температурна скала за R-22.

инж. Ивайло Георгиев, Вентис

Задачата се решава с R-407C и R-134A

Уважаеми колеги, изхождайки от публикуваните в техническата задача работни условия на хладилната инсталация, считаме, че най-добрите възможности за замяна на използвания фреон 22 включват използването на R-407C и R-134A.

Двата фреона се различават значително като показатели от фреон 22 и евентуалното им използване в съществуващата инсталация би изисквало много внимателно проучване на всички нейни елементи - компресор, изпарител, кондензатор и автоматика за работата им с новия фреон. Вероятно ще се наложи да се подмени част или цялото техическо оборудване, при условие, че съществуват предпоставки за извършването на подобна реконструкция.

Към описаните съображения следва да се прибави и проблема с минералното масло в инсталацията, което е недопустимо да бъде смесвано със синтетичните масла, с които работи инсталацията при R-407C и R-134A. Това значително усложнява задачата. Налага се и цялостно внимателно почистване на инсталацията. При така формулираната задача, според нас, най-доброто решение включва доставката на компактен заводски водоохлаждащ агрегат, работещ с някой от гореспоменатите фреони.

инж. Григор Григоров,
Йорк България

Препоръчваме замяна с амоняк или HFC

Уважаема редакция, през 80-те години на миналия век загрижеността от нарастващото разрушаване на озона в атмосферата инициира въвеждането на регулаторна рамка за прекратяване употребата на веществата, които нарушават озоновия слой. През 1987г. беше приет Монреалския протокол, който установи схемата за намаляване потреблението на озоноразрушаващи вещества. По-късно Монреалския протокол претърпя няколко изменения, останали в историята като Лондонски, Копенхагенски, Монреалски и Пекински, въвеждащи по-строги изисквания към сроковете за спиране употребата на озоноразрушаващи вещества.

В съответствие с изискванията на Монреалския протокол България трябва да прекрати употребата на HCFC до 2030 г. Предвижданото членство в Европейския съюз (ЕС) през 2007г. предизвика ускоряване на сроковете за прекратяване на употребата им в съответствие със законодателството на ЕС. Българското законодателство предвижда цялостно прекратяване употребата на HCFC през 2010 г. С оглед на оставащия петгодишен период, всяка хладилна инсталация, която функционира правилно и без течове, не би трябвало да бъде обект на интервенция. Що се отнася до съществуващи инсталации, по които се е появил дефект, трябва да се извърши сериозен анализ, като се имат превид възрастта и общото й състояние. Техническите възможности за замяна на HCFC-22, използван като хладилен агент включват използването на:

  • Амоняк. Използва се широко в промишлени хладилни инсталации. Има добри параметри, ниска цена, но е токсичен. Поради това при прилагането му трябва да се спазват определени правила за безопасност. Амонякът освен това е агресивен спрямо медта (която се използва в повечето HCFC хладилни инсталации). Необходимо е също да се подмени и компресора, защото амонячните компресори са със специална конструкция по отношение на смазването, кондензатора и хладилната автоматика. Следователно, преминаването към амоняк ще изисква изцяло нова комплектация на хладилната инсталация и е свързано със значителни разходи.
  • HFC - представлява най-често използваната технология. Възможна алтернатива на HCFC-22 са агентите HFC-404A и HFC-507. За добро смесване HFC изискват използването на синтетично масло, докато HCFC-22 нормално работи с минерално масло. Синтетичното масло е хигроскопично и трябва да се внимава да не се оставя на открито в съприкосновение с въздух и влага. Работата с HFC изисква по-добро вакуумиране преди зареждане.

Ако бъде избран вариантът, запазващ съществуващите съоръжения (компресори, кондензатори, изпарители и др.) и се преминава от HCFC-22 на HFC-404A или HFC-507, трябва да се спазят редица препоръки. На първо място, с помощта на подходящо съоръжение да се евакуира HCFC-22 от инсталацията. Необходимо е също неколкократно да се промие цялата инсталация с цел отстраняване на всички остатъци от минерално масло в системата. Препоръчително е да се монтира подходящ филтър на смукателната линия на компресора. Маслото на компресорите следва да се замени с полиолестерно. Реконструкцията включва монтиране на подходящи терморегулиращи вентили, филтър дехидратори и индикаторни стъкла, съвместими с новия хладилен агент. Задължително е да се направи проверка и на всички други елементи на хладилната инсталация по мощност и пренастройка на хладилната автоматика. Също така, следва да се извърши добро вакуумиране на инсталацията, до постигане на остатъчно налягане от приблизително 200 микрона, така че в системата да няма влага. След това хладилната инсталация се запълва с новия хладилен агент, като зареждането се извършва с течна фаза в течната линия.

инж. Николай Николов,
Николов и Сие

Възможно е използването на R-134А и R-404A

За решаване на поставената в списание Инженеринг ревю техническа задача предлагаме два варианта, които включват замяна на хладилния агент на инсталацията от 22 към екологосъобразен. И двата варианта не са достатъчно ефективни за промяна на работещия в момента фреон. Необходимо е да се обърне внимание на факта, че при замяна на хладилния агент е необходимо да се смени компресорът; пренастрои оборудването и промие хладилната система, поради използването на полиолестерни масла. Изхождайки от зададените в задачата параметри, считаме, че температурата на изпарение трябва да е 0 оС.

Първият вариант за реконструкция включва използването на хладилен агент R-134a, който попада в работните параметри на фреона, но поради спецификата си, хладилната машина трябва да е с много голям ходов обем. Това ще оскъпи ненужно подмяната на компресора. Вторият вариант се базира на използването на хладилен агент R-404A. Той не е най-ефективен при подобно изпарение, но за сметка на това неговите специфични параметри позволяват използването на компресор със значително по-малък ходов обем от този на R-134a, което води до по-добри показатели цена/качество.

инж. Митко Лулов, Temco

Предлагам използването на R-404А (R-507) или R–422А

Както е известно, според Монреалския протокол до началото на 2010 г. ще бъде окончателно забранено използването на R-22, дори в съществуващите хладилни инсталации в държавите от Европейския съюз. Понастоящем, а също и към датата на окончателната забрана, съществуват и ще продължат да имат работен ресурс голям брой хладилни инсталации, работещи с R-22. В тези случаи от икономическа гледна точка е целесъобразно да си извърши замяна на фреона. Възможностите за такава замяна в инсталации от областта на хранително-вкусовата промишленост са основно две. Първата включва използването на един от хладилните агенти R-404А или R-507. Втората възможност се базира на замяна на R-22 с хладилен агент R–422А. Посочените данни се отнасят за средно- и нискотемпературни инсталации. За инсталации в климатичен режим на работа най-подходящият заместител е R-417А. Процедурите и разходите при замяна с този хладилен агент са аналогични на тези, отнасящи се за R-422A.

Основни пера от разходите, необходими за реконструкция на хладилните инсталации, са замяната на маслото, доставката и монтажа на някои елементи от инсталацията и стойността на човешкия труд за извършването на подобен проект. Данните от направена оценка на реконструкция, свързана със замяна на хладилния агент в подобно предприятие в рамките на ЕС показват, че ако инвестицията в новото оборудване при замяна с R-404A е 4.2 относителни единици, то при замяна на R-422A е 1.8 относителни единици. Също така, ако за смяна на маслото при R-404A са необходими финансови ресурси на стойност 0.8 относителни единици, то при използването на R-422A тази стойност е нула, тъй като реконструкцията не изисква смяна на маслото. Разходите за човешки труд при използването на R-404A се оценяват на 2.5 относителни единици, докато при R-422A са около 1 относителна единица. От казаното следва да се направи изводът, че независимо от факта, че цената на R-422А е по-висока от тази на R-404А, общите разходи по замяната с R-422А са по-ниски. Освен това времето за извършване на процеса по замяна (период, през което системата няма да може да функционира) е значително по-кратко.

За разлика от R22, спецификацията на който включва нормална температура на изпарение -40.8 °С, по отношение на R-404A, R-422A и R-505 стойността на параметъра е съответно -46.2 °С, -46.5 °С и -46.7 °С. Максималният температурен глайд при -40°С за R-22 е 0, при R-404 е 0.7, при R-422 е 2.3 и при AR-507 е 0. Налягането на R-22 при температура от -40 °С е 1.05 bar, при R-404 1.35 bar, при R-422 1.37 bar и при AR-507 1.39 bar. Сътветно стойностите на налягането, характерни за четирите вида фреони R-22, R-404A, R-422A и R-507 при температура от 40 °С са 15.34 bar, 18.29 bar, 18.59 bar и 18.70 bar. Температурата в критичната точка за R-22 е 96.1 °С, за R-404A 72 °С, за R-422A 71.7 °С и по отношение на R-507 70.6 °С. Друг важен параметър, характеризиращ четирите вида фреони - озоноразрушаваният потенциал се оценява на 0.05 при R-22, докато останалите три фреона R-404A, R-422A и R-507 не оказват отрицателно въздействие върху озоновия слой. Потенциалите на глобално затопляне при R-22, R-404A, R-422A и R-507 са съответно 1700, 3260, 2530 и 3300.

д-р инж. Виолета Иванова, Хелпман-София




ЕКСКЛУЗИВНО
Top