Лекции по “Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха ”

       Свойство  хладагентов разрушать озон оценивается  так называемым потенциалом разрушения озона — ODP (Ozon Depletion Potential), который варьируется от 0 до 1.

  Для первой группы  показатель ODP очень высок, для HCFC он значительно более ниже.

  Поэтому далее  последовали важные решения, направленные на введение ограничений и остановку производства как CFC, так и HCFC.

  Эти решения впервые  были приняты на международном  уровне в Монреальском протоколе в 1990 г., вслед за которым последовало принятие в отдельных странах независимых решений о предупредительном запрете их использования.

  В ноябре 1992 г. на Конференции в Копенгагене была принята программа постепенного прекращения производства фреонов группы CFC и HCFC, так называемая «поправка» к Монреальскому протоколу.

  Программа вступила  в силу с 14 июня 1994 г. только  для тех государств, которые ратифицировали поправку. Было принято решение прекратить производство фреонов группы CFC: R-12 и R-11. В соответствии с поправкой предполагалось также на 90% сократить потребление фреонов группы HCFC: (R-22) к 2015 г., а полностью прекратить их производство к 2030 г.

  Российская Федерация  пока не ратифицировала Копенгагенскую  программу, ограничивающую производство и использование R-22, мотивируя это рядом экономических и технических трудностей.

  В настоящее время  найден заменитель для R-12 — это новый фреон R-134a, относящийся к группе HFC и не содержащий хлора в своей молекуле, а только атомы фтора и водорода, абсолютно не наносящий вреда озоновому слою с показателем ODP равным 0. Однако он также относится к «парниковым газам». И, кроме того, его тепловые характеристики существенно ниже.

       Поиск  заменителя для R-22 пока не завершен. Можно предвидеть, что и R-22 и R-502 будут заменены смесями из двух или трех компонентов. Смеси эти могут быть стабильными и нестабильными. Первые сохраняют постоянным газовый состав в случае утечек, для вторых же газовый состав изменяется в связи с испарением наиболее легких элементов. В этих условиях могут происходить изменения показателей функционирования установок.

       С  тем, чтобы преодолеть это препятствие, ведется поиск «почти стабильных» смесей, использование которых, даже при больших утечках, мало меняет состав смеси.

    Физические  свойства хладагентов R-22 и R-134a  приведены в табл.4. ?

 

Таблица 4.   Физические свойства хладагентов R-22 и R-134a

 

 

Свойство	R-22	R-134a
Химическая формула	CHC1F2	CH2FCF3
Молекулярная масса, г/моль	86,47	102
Температура кипения при 1,01325 бар, °С	-40,75	-26,1
Температура замерзания, °С	-160	-101,0
Критическая температура, °С	96	101,1
Критическое давление, бар	49,77	40,6
Критическая плотность, кг/м3	525	515,3
Плотность жидкости при 25° С, кг/м3	1194	1206
Теплота испарения  при температуре кипения, кДж/кг	233,5	217,1
Плотность насыщенного  пара при -25°С, кг/м3	12,88	8,288
Давление пара при 25°С, бар	10,4	6,66
Температура самовоспламенения, °С	635	743

 

Применение новых хладагентов  категории HFC типа R-134a требует:

• употребления специальных «эфирных масел», несовместимых с известными маслами для R-22 и требующих большой аккуратности и осторожности при обращении;
• тщательности при герметизации стыков, так как молекулы HFC имеют гораздо меньшие размеры, чем молекулы традиционных хладагентов;
• установки фильтров-осушителей с гораздо более мелким фильтром;
• применения теплообменников (испарителей, конденсаторов) увеличенного размера, в связи с более низкими тепловыми характеристиками;
• более тщательного проведения операции вакуумирования, потому что при соприкосновении хладагента и воды может образовываться фторводород-ная кислота.

       Все  вышеперечисленные проблемы, связанные  с использованием новых хладагентов, и определяют широкое применение до настоящего времени и в ближайшем будущем, по крайне мере на период ближайших 10 лет, хладагента R-22 
4.2. Термодинамические циклы холодильных машин

4.2.1  P–V диаграмма холодильного цикла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.2  Т-S диаграмма холодильного цикла

4.2.3  P-I  диаграмма холодильного цикла

4.2.4 Т-S и P-I  диаграммы холодильных циклов многокомпонентных хладагентов