Miljökrav för kompressorer

Med utvecklingen av industrin blir föroreningarna av jorden allt allvarligare, och miljöskydd har blivit en viktig fråga av global oro. Att förhindra förstörelsen av det atmosfäriska ozonskiktet och globala klimatförändringar har väckt stor uppmärksamhet från länder runt om i världen, och har nått konsensus bland internationella regeringar och undertecknat relevanta avtal.
kompressor
kompressor
Inom området för kylning och luftkonditionering är förstörelsen av det atmosfäriska ozonskiktet av CFCS och HCFCS, såväl som global uppvärmning orsakad av energiförbrukning, frågor som bör värderas högt i kompressordesign.
Som bekant är valet av köldmedier en av de många faktorer som påverkar kompressorkonstruktionen som bör värderas högt.
För att utveckla nya kompressorer med alternativa köldmedier stötte designers först på två problem:
För det första måste kompressorn omdefiniera sin arbetsvolym för att möta tryckkraven för olika flödeshastigheter;
För det andra måste kompatibiliteten mellan olika material i kontakt med köldmediet i kompressorn, såsom syntetgummi och smörjolja, tas upp.
I tidigare historia har mer än femtio ämnen använts som kylmedel. Efter andra världskriget dominerades, förutom användningen av ammoniak i området med stor kylkapacitet, nästan alla kyl- och luftkonditioneringsfält av haloalkan CFCS och HCFCS. Den CFCS-substitution som specificerades i Montrealprotokollet 1974 har realiserats i industriländer, medan HCFCS-substitutionsplanen kommer att slutföras 2020; För utvecklingsländer kommer den att avvecklas 2010 respektive 2040. Men i vissa utvecklade länder är de beredda att uppnå det i förväg. Figur 6 visar applikationsfälten och potentiella substitut för CFC-11, CFC-12, HCFC-22 och R502, som tidigare var vanliga i Europa (under den horisontella pillinjen).
CFC-11
CFC-11 är ett lågtrycksköldmedium som huvudsakligen används i centrifugalkylare, och dess övergångsersättning är HCFC-123. Dessutom är HFC-245ca eller HFC-245fa också lågtrycksköldmedier, men de har lättantändlighet. Därför måste deras förbränningsreduktionsmetoder och toxicitet studeras, och deras användning är inte lika effektiv som CFC-11 och HCFC-123. Därför har många företag gått över till att använda HFC-134a i centrifugalkylare.
CFC-12
På grund av sitt breda utbud av applikationer och läckageproblem i fordonsluftkonditionering är CFC-12 det första objektet att överväga som ett substitut. HFC-134a kan användas som ersättning i hushållskylskåp och billuftkonditionering. HFC-134a har en kylkapacitet och effektivitet som liknar CFC-12 i mellan- och högtemperaturområdet. Men under driftsförhållanden under -23 grader förlorar den sin attraktivitet på grund av sin lägre kylkapacitet och effektivitet jämfört med CFC-12. Även om HFC-134a har ett ODP-värde på noll för ozonnedbrytningspotential, är dess GWP-värde för global uppvärmning så högt som 1300 (baserat på GWP-värdet för CO2), vilket på sikt också kommer att påverka dess utveckling och använda sig av.
HCFC-22
HCFC{{0}} har använts i stor utsträckning i kommersiell kylning, kommersiella och privata luftkonditionering och värmepumpar, med ett ODP-värde som är mycket lägre än det för CFC-11 och CFC-12 , endast 0,055. Men dess GWP-värde är ganska högt, cirka 1700. Det är just av dessa skäl som vissa länder i Europa, som Tyskland, snabbt fasas ut. Det finns redan flera blandade köldmedier som ersättning för HCFC-22. American Refrigeration Association har rekommenderat fyra typer i sitt utvärderingsprogram för ersättning av kylmedel (AREP): HFC-134a, R407C, R410A och R410B. Men jämfört med de tre andra har HFC-134a lägre kylkapacitet och lägre tryck, och att använda det som ett köldmedium kräver en betydande omdesign av systemet. Därför verkar möjligheten att använda den som ersättning för HFCF-22 vara minimal, men möjligheten att använda den i större kylaggregat finns fortfarande. Icke-azeotropiskt köldmedium R407C kommer sannolikt att vara ett "drop-in"-ersättande för befintliga maskiner, eftersom det är närmast HCFC-22. Efter byte krävs minimala modifieringar av systemutrustningen och sura smörjmedel används för att ersätta mineralolja. Man bör också vara uppmärksam på att anpassa sig till kylmediets stora temperaturglidning (upp till 5-7 grad ). Nära azeotropiska köldmedier R410A och R410B är två blandningar av samma HFCS, med den enda skillnaden är blandningsförhållandet. R410A är lämplig för små luftkonditioneringsapparater av delad typ, men dess förångningstryck är cirka 1,5 gånger högre än HCFC-22. Därför måste systemet som använder denna arbetsvätska göras om helt, så det används endast i nya kyl- och luftkonditioneringssystem. Den optimerade designen av detta system kan öka dess effektivitet med 5 procent.
R502
R502 har använts i stor utsträckning i lågtemperaturkylsystem. AREP rekommenderar två möjliga alternativ: R404A och R507. R404A har en kylkapacitet och effektivitet som liknar R502, men den kräver mer testning av systemkomponenter, särskilt kompressorer, när den används. Det finns en komponent i den blandade komponenten av R507 som spelar en flamskyddande roll, som har liknande prestanda som R502, men toxicitetstester pågår fortfarande i USA; Men i Europa har det tillämpats på kylutrustning för stormarknader.