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氟库和氨库哪个好?怎么选择?


【引言】蒸汽压缩式制冷系统按采用的工质不同,可分为氨制冷系统、氟制冷系统。由于采用的工质不同,制冷系统的特性、构造及应用范围亦不同。本文对氨制冷系统与氟制冷系统的异同进行分析比较,以利制冷系统的选择和决策。

1、一次性投资


一般情况下,大中型氨制冷系统较同规模的氟制冷系统投资少。这主要是因为氟制冷系统的制冷机组、设备、管路及阀件价格较高,且氟制冷系统自动化程度高,投资相对较高。


2、运行成本


氨制冷系统的工质价格低廉,且制冷工质单位制冷量大,耗电较少,运行成本较低。氟制冷系统的工质价格较高,单位制冷量较小,耗电相对较多,运行成本较高。


3、环保特性


氨制冷系统的制冷剂氨是自然工质,消耗臭氧系数 ODP=0,地球变暖系数 GWP=0对环境无污染。氟制冷系统的 CFCs 工质,因破坏臭氧层的特性,已被淘汰。HCFCs 工质,消耗臭氧系数 ODP 较小,地球变暖系数 GWP 较小。


                                                                                                           氨制冷系统图

4、节能特性


氨制冷系统制冷系数 COP 较大,节能效果较好。氟制冷系统制冷系数 COP 较小,节能效果较差。


5、安全性


氨在空气中达到 16%~25%时,遇明火可爆炸。氨有毒,可引起窒息和冻伤。安全性较差。在人口密集的场所,不应使用大容量的氨制冷系统。F-22 无毒,与空气混合遇明火不爆炸,安全性较好。在人员密集的场所(发展中国家),应用 F-22 系统和 F-134a 系统较安全。当然,有条件的话,应用 CO2 制冷系统更环保、更安全。


6 、供液和回气管路


氨系统一般采用下进上出方式连接蒸发器;氟系统一般采用上进下出方式连接蒸发器,以利回油(也有使用下进上出方式连接蒸发器,因为采用上进下出方式连接蒸发器,存在的问题是会大大降低冷库蒸发器的换热系数)。氨系统水平吸气管道应坡向循环桶或气液分离器;氟系统水平吸气管道应坡向压缩机。


7、供液方式


氨系统和氟系统均可采用直接供液、液泵供液和重力供液方式,给蒸发器供液。


8、应用范围


氨系统和氟系统均是中温制冷工质,均具有适中的压力与温度,既可用于冷冻冷藏、也可用于空调、工业制冷、啤酒业和制药业。氟系统用于直接蒸发式空调系统更安全。氨系统可采用间接冷却方式(通过载冷剂)用于空调。


9、自动化控制程度


氟制冷系统自动化程度高,一般不用人工操作,可节约人工成本。氨制冷系统多为人工操作,自动化程度较低,但运行稳定性好(现在氨制冷系统自动化程度越来越高)。


10、与油的溶解度


氨与油的溶解度较小,氨系统换热器表面易形成油膜,影响传热,因此,蒸发器、冷凝器、储液器、中冷器、油氨分离器应定期放油。


氟系统中,氟与油相互溶解,换热器表面不会形成油膜,不会影响传热,但蒸发器中油太多会使蒸发温度升高。氟系统一般设自动回油装置,氟系统管路设计安装应考虑设回油弯,并联机组应考虑油平衡问题。


11、适用


氨制冷系统一般适用于大中型冷冻冷藏、工业制冷、制冰、人工冰场和间接式中央空调。氟制冷系统一般适用于冰箱、冰柜、展示柜、家用空调、商用空调、中小型冷库和冷冻、工厂低温空调、矿井空调、冰激凌、冷饮、食用冰、人工冰场及小型工业制冷等。


12、制冷系统的设备、管路及阀件


氨系统管道一律采用无缝钢管,钢制容器及设备,铝合金活塞,无缝钢管蒸发器或铝合金排管蒸发器;阀门与管件采用氨专用产品。压缩机多为活塞式和螺杆式。


氟系统管道采用铜管和无缝钢管,钢制设备,铜管蒸发器或铝合金排管蒸发器,阀门与管件采用氟专用产品。压缩机有数码涡旋式、螺杆式、活塞式等。


13、有水分时系统表现


当氨系统存在水分时,氨会腐蚀设备及管路。氟系统含有水分时,氟也会腐蚀设备及管道,并易形成冰塞,因此,氟系统应设干燥过滤器。


14、查找泄漏


氨有刺激腥臭味,易发现泄漏。氨系统查漏可用酚酞试纸遇氨变红和石蕊试纸遇氨变蓝的特性查找泄漏。


氟无色无味,氟系统泄漏不易发现,一旦发现,损失已较大。氟系统查漏可使用卤素喷灯法,肥皂水涂抹法,电子查漏仪法。


15、氨系统的优缺点


缺点:

  • 氨几乎不溶于矿物油,造成氨制冷系统的管道和换热器的传热面会积油膜。

  • 氨整个制冷系统设备体积庞大。

  • 氨在含油水份时,对铜和铜合金(磷青铜外)有腐蚀作用,

  • 氨的毒性较大,对人的器官有强烈的刺激作用,易燃易爆。


优点:

  • 氨是一种ODP和GWP均为0的天然制冷剂,对大气臭氧层和温室效应均无影响,是一种环保制冷剂。

  • 价格便宜,氨制冷系统制冷系数COP较大。


16、氟系统的优缺点


缺点:

  • 无论是R22还是R404A都不是环保制冷剂,R404A温室效应很高。

  • 制冷剂价格较昂贵


优点:

  • 与冷冻油可互溶,无须复杂的油分,结构简单、体积小、外表美观。

  • R22在中温和低压下饱和压力较高,在较低温度下R22比氨好。

  • R22不燃烧,不爆炸,毒性很小。

  • 氟利昂冷水机组通用性强,目前全球95%以上的制冷机组采用氟制冷剂。


17、制冷系统的选择决策


氨制冷系统和氟制冷系统的选择决策,应根据具体应用环境及温度条件,投资和运行费用,环境保护要求,节能要求,安全要求,运行稳定性,自动化控制要求等方面综合分析确定。

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