Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Холодильні агенти та холодоносії




Холодоагенти - це робочі речовини парових холодильних машин, за допомогою яких забезпечується одержання низьких температур. Найпоширеніші з них - хладон і аміак.

При виборі холодоагенту керуються його термодинамічними, теплофізичними, фізико-хімічними та фізіологічними властивостями. Важливе значення має також його вартість і доступність.Холодоагенти не повинні бути отруйні, не повинні викликати задухи і подразнення слизових оболонок очей, носа і дихальних шляхів людини.

Було встановлено, що хлорвмісні холодоагенти, досягаючи стратосфери, розкладаються там ультрафіолетовими променями і вивільняють хлор, що швидко реагує з озоном, руйнуючи таким чином озоновий шар.

1995 р. у Відні була прийнята Конвенція про захист озонового шару. До неї приєдналися 127 держав. У 1989 р. набув чинності Монреальський протокол про поступове скорочення, а потім про повне припинення в 2030 р. випуску озоноруйнівних холодоагентів. До небезпечних груп були віднесені хладони R-11, R-12, R-113, R-114, R-115, R-12 B1, R-13 B1, R-114 B2. В 90-х роках у текст протоколу було внесено суворіші обмеження не тільки на виробництво, але й на торгівлю, експорт та імпорт будь-якої холодильної техніки, що містить озоноруйнівні речовини.

Зараз встановлено такі терміни заборони виробництва й застосування озоноруйнівних холодоагентів:

- R-11, R-12, R-502 - повне припинення виробництва 1 січня 1996р.

- R-22 - віднесений до групи сполук, що мають меншу екологічну небезпеку. Він повинен бути практично повністю виключений з ринку холодоагентів в 2020 р.

Для заміни R-12, R-502 й R-22 основними виробниками хімічної продукції були розроблені і випускаються перехідні (із змістом хлорфторвуглеців) і озонобезпечні (що складаються тільки із фторвуглеців) суміші холодоагентів

На підприємствах торгівлі в даний час використовуються холодильні машини, що працюють на холодоагентах R22, R134а і в перспективі на R717 (аміаку).

R22 (CHF2Cl) - безбарвний газ, який має позитивні фізико-хімічні, фізіологічні та ін. властивості.

Коефіцієнт тепловіддачі R-22 на 30% вище, ніж R12. При заміні R12 на R22 холодопродуктивність компресора при тому ж температурному режимі збільшується на 60%, а питома витрата електроенергії зменшується на 6% завдяки меншим дросельним втратам у компресорі. Широко застосовується R22 у низькотемпературних холодильних установках і установках кондиціонування повітря.

R134а (CF3CFH2) - нетоксичний і невогненебезпечний, але при зіткненні з полум'ям і гарячими поверхнями розкладається з утворенням високотоксичних продуктів. У цілому R134а за енергетичними характеристиками програє R-12. Зважуючи на значне значення потенціалу глобального потепління, R134а рекомендується застосовувати в герметичних холодильних системах. У той же час озонозберігаючий потенціал R134а близький до 0. Застосування R134а замість R22 зажадає істотних змін у розмірах устаткування (великий діаметр труб теплообмінних пристроїв, збільшення розмірів компресора). Все це повинне привести до значного збільшення вартості холодильного устаткування. Таким чином, для виробників дедалі важким стає раціональний добір холодоагенту стосовно конкретного об'єкта. Тому проблема використання як холодоагентів природних речовин, і в першу чергу аміаку, найбільш актуальна у виробників холодильного устаткування.

R 717 (NH3 - аміак) використовується вже багато років в великих промислових холодильних установках. Аміак не має озоноруйнівної здатності і не збільшує парниковий ефект. Енергетична ефективність використання R717 у холодильному устаткуванні така ж висока, як і при застосуванні R22. Крім того, R717 має низьку вартість, виробництво його доступне, проблеми його займистості й токсичності сьогодні вирішувані, що робить його привабливим для виробників холодильного устаткування.

Холодоносії - спеціальні рідини – використають для переносу холоду із джерела його одержання (випарника) до охолоджуваного об'єкта: камери, апарата і ін.

При однакових «зовнішніх» умовах - однаковій температурі повітря в охолоджуваному об'єкті і тепловому навантаженні - енергоспоживання в системі з холодоносієм буде вище, ніж у системі безпосереднього охолодження, коли холодоагент кипить в апараті, що перебуває в охолоджуваному об'єкті. Це пояснюється тим, що в системі з холодоносієм для його охолодження температура кипіння холодоагенту повинна бути на 5-8°С нижче, ніж у системі з безпосереднім охолодженням. Крім того, необхідна додаткова витрата енергії на роботу насосів, що здійснюють циркуляцію холодоносія.

Однак, незважаючи на більше енергоспоживання, систему з холодоносієм доводиться застосовувати в ряді випадків:

·коли використання системи безпосереднього охолодження неприпустимо через токсичність холодоагенту (аміак);

·при великій кількості споживачів холоду з різними температурами, розташованими на значній відстані друг від друга;

·внаслідок спеціальних технологічних вимог до апаратів і умов зберігання харчових продуктів (молокозаводи, підприємства пивоварної і виноробної промисловості).

Якщо не потрібні негативні температури, найбільш кращим холодоносієм є вода. Вона найбільш доступна і дешева, має високу питому теплоємність, низьку в'язкість і малу корозійну активність, нетоксична і негорюча. Воду, як холодоносій, використовують у центральних системах кондиціонування повітря, а також для охолодження молока і різних напоїв. Особливо зручна вода в системах з акумуляцією холоду, коли в періоди малого теплового навантаження можливо часткове її наморожування на холодній поверхні випарника з наступним використанням акумульованого в такий спосіб холоду під час підвищеного теплового навантаження за рахунок танення льоду.

У випадку якщо холодоносій повинен мати температуру нижче 0° С використають водяні розчини солей - розсоли.

Розсіл з «критичною» концентрацією солі називають евтектичним розчином. При підвищенні або зниженні концентрації солі температура його замерзання буде підвищуватися.

У холодильній техніці найбільше застосування знаходять два види розсолу. Це водяні розчини хлористого натрію (NaС1) і хлористого кальцію (СаCL2).

При контакті з харчовими продуктами розчин СаCL2 надає продуктам гіркий присмак, тому контакт цього розсолу із продуктами не допускається.

Крім розсолів, як холодоносії використовують і інші рідини з низькою температурою замерзання і слабкою корозійною активністю, що в ряді випадків є вирішальним при їхньому виборі, незважаючи на більше високу вартість.

До таких холодоносіїв належать антифризи: етиленгликоль, пропиленгликоль, метанол (метиловий спирт) і гліцерин.

Крім температури замерзання, важливими властивостями холодоносія є:

· нормальна температура кипіння, від значення якої залежить летючість (випар) холодоносія при навколишній температурі;

·динамічна в'язкість, від величини якої залежить витрата енергії приводом насоса;

· питома об'ємна теплоємність, визначає необхідну об'ємну витрату холодоносія для забезпечення заданої холодопродуктивності.

 

 

Поделиться:





Читайте также:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...