Холодильные агенты высокого давления.
Применяются из-за высоких давлений конденсации только в нижних ступенях каскадных низкотемпературных машин. Холодильный агент R13. Основной холодильный агент в низкотемпературных холодильных машинах для получения температур кипения не ниже -95О С. Используется как в крупных промышленных холодильных установках, так и в автономных термокамерах различного назначения. Применяется в холодильных машинах с сальниковыми, бессальниковыми и герметичными компрессорами. Наряду с традиционным использованием R13 в поршневых компрессорах, перспективным является применение в нижней ступени каскадных холодильных машин с винтовыми компрессорами. В холодильных машинах с центробежными компрессорами R13 применяется до -110О С. Холодильный агент R503. Его использование вместо r13 позволяет расширить диапазон работы каскадной машины с поршневым компрессором до -100О С. При этом существенно увеличивается холодопроизводительность и снижается расход электроэнергии Холодильный агент R14. Применяется для получения температур более низких, чем при использовании R13 и R503; в поршневых компрессорах до -120О C, в центробежных до -150О C. Этан, этилен, пропилен и другие углеводороды. Используются в каскадных низкотемпературных машинах с центробежными компрессорами в основном в химических и нефтехимических производствах.Наиболее низкие температуры кипения достигаются при использовании этилена В холодильных установках на химических производствах эти холодильные агенты используются также в крупных оппозитных поршневых компрессорах Для компрессоров этого типа, находящихся в эксплуатации на химических предприятиях, может оказаться целесообразным использование бинарных азеотропных смесей различных углеводородов с аммиаком до температур кипения -50О С и метиламинами для получения умеренных температур. Преимущество этих смесей состоит в возможности снижения давления конденсации и повышения холодопроизводительности. Неазеотропные смеси. В компрессионных холодильных машинах наряду с чистыми холодильными агентами и азеотропными смесями используются неазеотропные смеси, которые характеризуются различием равновесных концентраций компонентов в жидкой и газовых фазах и, в отличие от азеотропных, перегоняются без разделения на компоненты. Их влияние на характеристики холодильных машин в основном имеют такой же характер, как и влияние свойств чистых холодильных агентов; кроме того на характеристики влияют специфические свойства неазеотропных смесей, такие как неизотермичность процессов кипения и конденсации. При использовании этих смесей следует учитывать следующие рекомендации. Повышение холодопроизводительности и снижение удельных энергозатрат при использовании бинарных смесей происходит при концентрации высококипящего компонента до 10-20%. Реализация преимуществ в наибольшей степени достигается при использовании теплообменных аппаратов, обеспечивающих противоток сред. Кожухотрубные аппараты отвечают этим требованиям в меньшей степени, чем змеевиковые. Необходимо учитывать фактор различной взаимной растворимости масел с компонентами смеси, что может повлиять на работу компрессора. Особое внимание следует обращать на герметичность системы, поскольку наличие неплотностей может привести к необратимому изменению состава смеси и нарушению режима работы машины. Из большого количества неазеотропных смесей, состоящих в основном из чистых холодильных агентов, перспективными для практического использования можно считать следующие: для высокотемпературных холодильных машин – R12/R114; R22/R114; R143/R142; R12/R11(применение последней смеси ограниченно из-за низкой температурной стабильности R11); для среднетемпературных холодильных машин – R22/R114; R143/R12; R13B1/R12; R12/R142; R701(90%R601(R12/R22/R142)+10%R744(CO2)); для низкотемпературных холодильных машин – R13/R12; R13B1/R12; R13B1/R22; (R13/R22/R12/азот).
Таблица 8. Термодинамические характеристики хладоагентов.
* - нормальная температура и теплота сублимации соответственно
|
