Miljøkrav for kompressorer

Med utviklingen av industrien blir forurensningen av jorden stadig mer alvorlig, og miljøvern har blitt et viktig spørsmål av global bekymring. Forebygging av ødeleggelsen av det atmosfæriske ozonlaget og globale klimaendringer har tiltrukket seg bred oppmerksomhet fra land rundt om i verden, og har nådd konsensus blant internasjonale myndigheter, og signerte relevante avtaler.
kompressor
kompressor
Innen kjøling og klimaanlegg er ødeleggelsen av det atmosfæriske ozonlaget av CFCS og HCFCS, samt global oppvarming forårsaket av energiforbruk, problemer som bør verdsettes høyt i kompressordesign.
Som kjent er utvalget av kjølemedier en av mange faktorer som påvirker kompressordesign som bør verdsettes høyt.
For å utvikle nye kompressorer som bruker alternative kjølemidler, møtte designere først på to problemer:
For det første må kompressoren omdefinere arbeidsvolumet for å møte trykkkravene til forskjellige strømningshastigheter;
For det andre må kompatibiliteten mellom ulike materialer i kontakt med kjølemediet i kompressoren, som syntetisk gummi og smøreolje, tas opp.
I tidligere historie har mer enn femti stoffer blitt brukt som kjølemedier. Etter andre verdenskrig, i tillegg til bruken av ammoniakk i området med stor kjølekapasitet, ble nesten alle kjøle- og luftkondisjoneringsfelt dominert av haloalkan CFCS og HCFCS. CFCS-substitusjonen spesifisert i Montreal-protokollen i 1974 er realisert i industrialiserte land, mens HCFCS-substitusjonsplanen vil være ferdig i 2020; For utviklingsland vil den avvikles i henholdsvis 2010 og 2040. I noen utviklede land er de imidlertid forberedt på å oppnå det før tidsplanen. Figur 6 viser søknadsfeltene og potensielle erstatninger for CFC-11, CFC-12, HCFC-22 og R502, som tidligere ble brukt i Europa (under den horisontale pillinjen).
CFC-11
CFC-11 er et lavtrykkskjølemiddel som hovedsakelig brukes i sentrifugalkjølere, og overgangserstatningen er HCFC-123. I tillegg er HFC-245ca eller HFC-245fa også lavtrykkskjølemidler, men de har brennbarhet. Derfor må deres forbrenningsreduksjonsmetoder og toksisitet studeres, og bruken av dem er ikke like effektiv som CFC-11 og HCFC-123. Derfor har mange bedrifter gått over til å bruke HFC-134a i sentrifugalkjølere.
CFC-12
På grunn av det brede spekteret av bruksområder og lekkasjeproblemer i klimaanlegg for biler, er CFC-12 det første objektet å vurdere som en erstatning. HFC-134a kan brukes som erstatning i husholdningskjøleskap og bilklimaanlegg. HFC-134a har en kjølekapasitet og effektivitet som ligner på CFC-12 i middels til høy temperatur. Men under driftsforhold under -23 grader mister den sin attraktivitet på grunn av lavere kjølekapasitet og effektivitet sammenlignet med CFC-12. Selv om HFC-134a har null ODP-verdi for ozonnedbrytningspotensial, er dens GWP-verdi for global oppvarming så høy som 1300 (basert på GWP-verdien av CO2), noe som på sikt også vil påvirke utviklingen og bruk.
HCFC-22
HCFC{{0}} har blitt mye brukt i kommersiell kjøling, kommersiell og boligklimaanlegg og varmepumper, med en ODP-verdi som er mye lavere enn for CFC-11 og CFC-12 , bare 0,055. Men GWP-verdien er ganske høy, rundt 1700. Det er nettopp av disse grunnene at enkelte land i Europa, som Tyskland, raskt fases ut. Det finnes allerede flere blandede kjølemedier som erstatning for HCFC-22. American Refrigeration Association har anbefalt fire typer i sitt evalueringsprogram for erstatning av kjølemiddel (AREP): HFC-134a, R407C, R410A og R410B. Sammenlignet med de tre andre har imidlertid HFC-134a lavere kjølekapasitet og trykk, og bruk av det som kjølemedium krever en betydelig redesign av systemet. Muligheten for å bruke den som erstatning for HFCF-22 ser derfor ut til å være minimal, men muligheten for å bruke den i større kjølere eksisterer fortsatt. Ikke-azeotropisk kjølemiddel R407C vil sannsynligvis være en "drop-in"-erstatning for eksisterende maskiner, siden det er nærmest HCFC-22. Etter utskifting er det nødvendig med minimale modifikasjoner på systemutstyret, og sure smøremidler brukes til å erstatte mineralolje. Vær også oppmerksom på å tilpasse kjølemediets store temperaturglidning (opptil 5-7 grad ). Nær azeotropiske kjølemedier R410A og R410B er to blandinger av samme HFCS, med den eneste forskjellen er blandingsforholdet. R410A er egnet for små klimaanlegg av delt type, men fordampningstrykket er omtrent 1,5 ganger det for HCFC-22. Derfor må systemet som bruker denne arbeidsvæsken være fullstendig redesignet, så det brukes kun i nye kjøle- og klimaanlegg. Den optimaliserte utformingen av dette systemet kan øke effektiviteten med 5 prosent.
R502
R502 har vært mye brukt i lavtemperaturkjølesystemer. AREP anbefaler to mulige alternativer: R404A og R507. R404A har en kjølekapasitet og effektivitet som ligner på R502, men den krever mer testing av systemkomponenter, spesielt kompressorer, når den tas i bruk. Det er en komponent i den blandede komponenten av R507 som spiller en flammehemmende rolle, som har lignende ytelse som R502, men toksisitetstesting pågår fortsatt i USA; Men i Europa har det blitt brukt på supermarkedskjøleutstyr.