МИНИСТЕРСТВО БЫТОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ РСФСР
Проблемы ретрофита Пользователи холодильного оборудования могут продолжать использовать хладон R12 и R502, но должны быть готовы к тому, что цены на эти хладоны будут расти и превысят цены на озонобезопасные хладагенты. Две главные причины тому: государственное регулирование и резкое сокращение производства этих хладонов при большом спросе на них. Уже сейчас стоимость новых хладагентов ниже, чем стоимость R502. Такая же тенденция и с R12. Поскольку количества хладонов R12 и R502, поставляемых на рынок, быстро сокращаются, то владельцы полугерметичных и открытых холодильных систем должны сейчас рассмотреть возможность ретрофита их оборудования на сервисные хладагенты (на основе ГХФУ). Владельцы герметичного оборудования могут проводить ретрофит только в случае утечки. Оборудование, которое приближается к концу его срока службы, может быть заменено на новое, заправленное ГФУ. Перевод холодильного оборудования,работающего на озоноопасных хладагентах, В настоящий момент существуют три наиболее распространенных типа альтернативных хладагентов: сервисные хладагенты SUVA, долгосрочные хладагенты - ГФУ (гидрофторуглероды), нефторированные (чистые) хладагенты. Наряду с ними отечественные производители рекомендуют трехкомпонентные смеси на основе гидрохлорфторуглеродов R22, R21, R142b в процентном соотношении 53/13/34, состоящие из переходных хладонов, разрешенных к использованию в РФ до 2025 г. Сервисные хладагенты SUVA Альтернативные хладагенты этого типа - это решение при сервисном обслуживании холодильной техники, так как позволяют использовать ее до конца установленного срока службы. Для этих целей часто используют сервисные смеси SUVA, состав которых обеспечивает первоначальные эксплуатационные характеристики холодильной системы. Для сервисных смесей SUVA подходит алкилбензольное масло, которое смешивается с минеральным маслом. Поэтому не нужна дорогостоящая многократная промывка системы маслом. Однако необходимо удалить из системы как можно больше старого масла (не менее 50%). В последнее время компрессоры, работающие на R12, поступают уже заправленными алкилбензольным маслом. В этом случае процесс «ретрофита» еще более упрощается. Все эти обстоятельства делают перевод работающего оборудования на сервисные смеси SUVA экономически целесообразным. Однако следует помнить, что в состав смесей входит R22, поэтому время их использования ограничено (ориентировочно 20 лет). Сервисные смеси включают в себя серию хладагентов SUVA MP (смеси среднего давления) и SUVA HP (смеси высокого давления): SUVA MP39 -основной хладагент для ретрофита большинства среднетемпературных холодильных систем, заправляемых R12. SUVA MP66 — сервисный хладагент для ретрофита холодильных систем, заправленных R12 и работающих при температуре кипения ниже -15 0С. Этот же хладагент является основным хладагентом для ретрофита транспортного холодильного оборудования. SUVA HP80 — альтернативный хладагент для ретрофита холодильных систем, заряженных R502, в которых необходимо получить ту же температуру нагнетания, что и в исходной системе. SUVA HP81 — альтернативный хладагент для ретрофита холодильных систем, заряженных R502, который обеспечивает более высокий коэффициент эффективности, но одновременно немного увеличивает температуру нагнетания. ГФУ (гидрофторуглероды) - долгосрочные хладагенты Обладая нулевым потенциалом истощения озонового слоя, ГФУ не запрещаются к производству и применению и поэтому являются наиболее оптимальным решением при производстве большинства новых холодильных систем, а также для ретрофита некоторых типов холодильного оборудования. Предлагаемой долгосрочной альтернативной заменой для R12 является R134a. Этот хладагент производится фирмой «Дюпон» в промышленных масштабах с 1991 г. под маркой SUVA 134a. R134a стал основным альтернативным хладагентом для холодильных систем, которые ранее заправлялись R12, таких как бытовые холодильники и морозильники, торговое и транспортное холодильное оборудование, а также промышленные холодильные установки. SUVA 134а - однокомпонентный хладон, термодинамические свойства которого очень близки свойствам R12. Этот хладон - главная замена R12 в новом оборудовании. К сожалению, не существует однокомпонентного хладона, который по своим свойствам был бы близок к свойствам R502. Предлагаемые альтернативные хладагенты для замены R502 (и позже R22, представляют собой смеси двух или трех ГФУ. Несмотря на то что на рынке существует сейчас много смесей для замены R502 на основе ГФУ, наибольшее распространение получила смесь производства фирмы «Дюпон» SUVA НР62 (R404a). SUVA HP62 (R404a) представляет собой трехкомпонентную смесь ГФУ-134а, ГФУ-143а и ГФУ-125. Этот хладон - главная замена R502 в новом оборудовании. SUVA 134а с успехом используется для проведения ретрофита по методике, сходной с методикой, аналогичной методике замены сервисных смесей. Однако в отличие от сервисных смесей (на основе ГХФУ) ГФУ требует, чтобы остаточное содержание минерального масла было менее 5%, а предпочтительнее - менее 1%. Также ГФУ для эффективной работы требуют применения синтетических полиэфирных масел. Для того чтобы снизить остаточное содержание минерального масла до требуемого уровня, обычно необходима по крайней мере три промывки. Рекомендуемая процедура промывки включает удаление старого масла и замену его на полиэфирное масло требуемой вязкости. После этого система должна проработать в течение определенного периода времени, обычно 2-14 дней. После этого срока систему вновь заполняют свежим полиэфирным маслом. После повторения этой процедуры по крайней мере еще один раз хладон R12 заменяют хладоном R134a. Следует отметить, что если содержание минерального масла в системе не снижено до необходимого уровня, то это приводит к тому, что оно скапливается в испарителе, что приводит к ухудшению теплопередачи в нем и затруднению работы компрессора. В свою очередь, это приводит к ухудшению рабочих параметров системы и в конечном итоге может повлечь выход компрессора из строя. Нефторированные (чистые) хладагенты К этой группе холодильных агентов относятся альтернативные хладагенты: углеводороды (пропан изобутан и др.) и аммиак. Токсичность и горючесть этих хладагентов ограничивают их применение. Они используются в герметичном оборудовании с небольшой дозой зарядки хладагента, а также некоторыми типами промышленных холодильников. Ретрофит без замены масла Отечественные производители холодильных агентов предлагают более удобные для практического пользования смеси, чем, например, SUVA MP39 (приложение, рис. 8.1). Хладагенты группы С10М1 марки А и Б (ТУ 2412-003-32837395-98) - это трехкомпонентные смеси. Они выполнены на основе гидро-хлорфторуглеродов: R22/R21/R142b. Их состав в процентном соотношении составляет: марки А - 65/5/30, и марки Б - 65/15/20. Смеси состоят из переходных- хладонов, разрешенных к использованию в РФ до 2025 г. Состав смесей подобран таким образом, чтобы рабочие характеристики оборудования с этими хладагентами минимально отличались от показателей, достигаемых при работе с заменяемым хладоном R12. Хладоны марки Б пригодны для всех типов торгового холодильного оборудования, включая домашние холодильники. Перевод холодильного оборудования c R12 нa C10M1 осуществляется исключительно заменой самого хладагента без какой-либо модернизации холодильного оборудования, без внесения изменений в конструкцию холодильной машины и без замены компрессорного масла (в холодильном оборудовании, работающем на R12, повсеместно используется отечественное минеральное масло ХФ12-16). При использовании хладагентов SUVA MP39 и FORANE FX56 применение минерального масла недопустимо, а совместимые с ними синтетические масла гигроскопичны, трудны в обращении, стоимость их много выше, чем масла ХФ12-16. Масла для хладонов SUVA являются экспортной продукцией, что увеличивает стоимость ретрофита. Возможные замены хладонов В Германии Министерство экологии и охраны окружающей среды рекомендует перевод существующих холодильных установок, работающих на хладагенте R12, на R22 и R134a. Однако для этих целей можно использовать также и другие хладагенты с низким потенциалом истощения озонового слоя, например R410A, R507. Для замены хладагента R502 рекомендуются следующие холодильные смеси: R404A(R125/R134a/R143); R407AHR407B(R32/R125/R134a); R507(R125/R143a); R 32/R125/K143a (10%/45%/45%) - торговая марка FX 40, Elf Atochem. Кроме указанных выше смесей в. качестве замены для R502 можно найти хладагенты с более низким значением потенциала истощения озонового слоя. В качестве альтернативы используемым в настоящее время в промышленных и коммерческих установках хладагентам R12, R22 и R502 уже давно рекомендуются так называемые природные хладагенты, такие как пропан (R290), изобутан (R600a) и аммиак (R717), которые не представляют угрозы для окружающей среды. Однако при использовании таких хладагентов должны строго выполняться все предписанные меры предосторожности, позволяющие избежать опасных воздействий на обслуживающий персонал или сооружения, в которых установлены холодильные установки. Краткая информация по основным холодильным агентам • R717. Аммиак. Формула NH3. Бесцветный газ с характерным резким запахом. Токсичен, сильно раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, ПДК (предельно допустимая концентрация) составляет 20 мг/м3. Пожаро- и взрывоопасен. Класс опасности - 1. Хорошо растворяет воду. Химически инертен по отношению к черным металлам и бронзе, однако в присутствии влаги реагирует с медью и медно-цинковыми сплавами, а также быстро ухудшает качество смазочных масел. На порядок дешевле хладонов. Давление конденсации при +30 °С равно 1,168 МПа; температура кипения при атмосферном давлении -33,34 °С; теплота парообразования - 1369,7 кДж/кг. • R22. Дифторхлорметан. Формула CFC1H. Бесцветный газ со слабым запахом трихлорметана. Нетоксичен, ПДК 3000 мг/м3. Негорюч. Класс опасности - 4. Плохо растворяет воду, поэтому холодильная система требует тщательной осушки. Хороший растворитель органики и резины, инертен к большинству металлов. Давление конденсации при +30 °С равно 1,191 МПа; температура кипения при атмосферном давлении -40,81 °С; теплота парообразования - 233,2 кДж/кг.Ri34a. Тетрафторэтан. Формула CFCFH. Бесцветный газ. ПДК в настоящее время не установлена. Трудногорюч. Класс опасности - 4. Инертен к большинству металлов. Давление конденсации при 30 °С равно 0,773 МПа; температура кипения при атмосферном давлении -26,5 °С; теплота парообразования - 216,5 кДж/кг. • R404a. Неазеотропная смесь чистых хладагентов R125/143a/134a в пропорции 44/52/4% по массовым долям, поэтому кипение в испарителе происходит при переменной температуре (изменение температуры по длине аппарата около 5 °С). Температура кипения при атмосферном давлении -46,5 °С, теплота парообразования близка к хладону R22. Высокое давление конденсации (порядка 2-2,8 МПа) повышает требования к качеству монтажных работ. Хранение и перевозка холодильных агентов Емкости для холодильных агентов Если речь идет о небольших количествах холодильных агентов, то они поставляются в емкостях из алюминия. Такие емкости, имея прочность не ниже стальных емкостей, обладают существенным преимуществом: они вдвое легче, чем стальные. С тех пор как возникла необходимость регенерации для повторного использования сливаемых из установок использованных хладагентов, понятие «чистые хладагенты» относится как к тем, что еще не были в эксплуатации, так и к тем, что уже использовались, но были регенерированы в отличие от загрязненных хладагентов, извлеченных из установки. В связи с этим следует различать сосуды для чистых хладагентов и для загрязненных. Эти два типа сосудов внешне различают по окраске. Для сосудов, специально предназначенных для слива в них хладагентов, которые подлежат регенерации, предусмотрена зеленая флюоресцирующая окраска, тогда как чистые сосуды для неиспользовавшихся или регенерированных хладагентов окрашиваются в различные цвета в зависимости от марки хладагента, а именно: бледно-серый для R12; ярко-зеленый для R22; бледно-голубой для R134a; розовый для R142 b. Независимо от того, для каких хладагентов, чистых или загрязненных, предназначены емкости, они должны быть испытаны на прочность при давлении, как минимум в 1,5 раза превышающем давление насыщенных паров соответствующего хладагента при температуре 50 0С, считающейся базовой температурой для Европейской территории (для тропических территорий исходят из другого коэффициента запаса прочности и температуры 65 °С). Так, например, минимальное давление испытания сосуда, предназначенного для хранения R22, составит 1,5•19,42=29,13 бар, где величина давления взята из таблицы насыщенных паров. Баллон, испытанный при одном и том же давлении, может быть заполнен различными средами, однако при этом необходимо убедиться, что максимальное количество залитого в него вещества меняется при переходе от одного хладагента к другому. Заправка зависит одновременно от внутреннего объема баллона (называемого также заправкой по воде) и плотности заливаемого сжиженного хладагента. Следовательно, для каждого продукта существует своя максимальная степень заполнения, которая зависит от характеристик холодильного агента и выражается в килограммах на литр заправки по воде. Степень заполнения оговаривается международными или национальными требованиями и определяется в зависимости от занятого объема и давления, развивающегося при данной температуре. Техника безопасности при эксплуатации холодильных машин с учетом свойств холодильных агентов В зависимости от степени опасности и характера физиологического воздействия на людей, воспламеняемости и взрывоопасности смесей с воздухом холодильные агенты подразделяют на три группы: 1. Невоспламеняющиеся, нетоксичные холодильные агенты. 2.Токсичные и вызывающие коррозию холодильные агенты, нижний предел воспламенения которых (или нижняя граница взрыва) составляет более 3,5% по объему в смеси с воздухом. 3.Холодильные агенты, нижний предел воспламенения которых (нижняя граница взрыва) ниже 3,5% по объему в смеси с воздухом. При использовании холодильных агентов разных групп в одной и той же системе охлаждения должны учитываться правила каждой группы. Группа 1 К этой группе относятся невоспламеняющиеся холодильные агенты, имеющие такие свойства, что при полной зарядке ими системы в количестве, достаточном для охлаждения объекта, весь хладагент (вся зарядка) может быть выброшен в окружающую среду, где находятся люди, и при этом не будут превышены пределы концентрации. Использование системы непосредственного охлаждения в помещении, занятом людьми, представляет собой важную проблему безопасности. Непосредственные системы должны подчиняться требованиям в отношении разрешенного количества хладагентов, регламентируемых из-за их токсичности и опасности асфиксии. Токсичные продукты разложения могут при некоторых условиях получаться в результате контакта с пламенем или нагретыми поверхностями. Основными продуктами разложения хладагентов группы 1 кроме углекислого газа являются соляная и фтористоводородная кислоты. При всей их токсичности они автоматически надежно дают о себе знать благодаря чрезвычайно резкому, раздражающему запаху даже при слабой концентрации. Практически допустимая концентрация определяется при помощи таблицы, относящейся к самому малому помещению, занятому людьми. При этом поступление воздуха в охлаждаемый объем принимается не менее 25% от полного объема поступления воздуха в данный объем. Это ограничивает концентрацию, которая могла бы получиться в результате утечки хладагента из системы. Система, содержащая хладагент группы 1 в количестве, большем, чем это допускается по табл. 8.3, должна быть выполнена по схеме системы промежуточного типа, и все части, содержащие хладагент, за исключением трубопроводов, должны быть размещены в машинном отделении или вне здания. Необходимо следить за тем, чтобы не образовывались застойные зоны хладагента более тяжелого, чем воздух. Во всех случаях необходимо заботиться о том, чтобы уменьшить утечки хладагента в окружающую среду. Группа 2 К этой группе относят токсичные холодильные агенты. Несколько хладагентов этой группы являются также воспламеняемыми, но с нижней границей воспламеняемости, равной или выше 3,5% по объему, что требует надлежащих дополнительных ограничений. Аммиак - единственный холодильный агент этой группы, который широко применяется в холодильной промышленности. У него есть преимущество. Он благодаря своему резкому запаху сигнализирует об утечке даже при концентрации, гораздо более низкой, чем уровень концентрации, представляющий опасность. Аммиак воспламеняется лишь в очень ограниченном диапазоне концентраций. При повышении температуры воспламеняемость аммиака увеличивается. Все другие холодильные агенты этой группы используют редко и рассматривают как вышедшие из употребления. Они представляют лишь теоретический интерес.
Группа 3 К этой группе относят взрывоопасные и легковоспламеняемые холодильные агенты с нижней границей воспламеняемости ниже 3,5% по объему. Эти холодильные агенты обычно слаботоксичны. Практически допустимая концентрация паров холодильных агентов группы 1 при аварийных ситуациях указана в табл.. МИНИСТЕРСТВО БЫТОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ РСФСР
|
