Знакомимся с устройством холодильников и ремонтируем

Сборник статей по самостоятельному изучению устройства, принципа действия холодильников и схемотехники узлов. На сайте приведены схемы, опубликованы советы и некоторые справочные данные, даются ценные советы.

  Замечания и предложения отправляйте на e-mail сайта: frigeratore@yandex.ua

 

 

 
~

ХЛАДАГЕНТ R600A И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ С НИМ

 

 

 

Долгое время в хладагенте r600a (изобутан) не было особой необходимости, и его производили в крайне ограниченных количествах. Сегодня это химическое соединение становится одним из самых популярных холодильных агентов. В первую очередь играет роль то, что с момента первоначального использования этого хладагента серьезно изменились технологии его использования, которые помогли снизить как заправочную дозу (и, следовательно, пределы допустимых концентраций), так и улучшить технические характеристики бытовых холодильных приборов (БХП), в частности — энергопотребление. Для сравнения: в современном 130-литровом холодильнике используется не более 25 г хладагента R600a, а в начале прошлого века в холодильник такого же объема заправляли 250 г изобутана. В этом отношении r600a имеет большие перспективы по сравнению со всеми известными ныне хладагентами (в основном, по экономическим соображениям).

Производить изобутан в важных количествах по силам любому нефтеперерабатывающему заводу. Но помимо важных достоинств, r600a имеет существенный недостаток — взры-воопасность, что накладывает определенные ограничения при работе с ним. Кроме того, применению изобутана в холодильной технике способствуют принятые еще в июле 2002 года новые нормативные документы, регламентирующие применение этого вещества к примеру, ГОСТ Р МЭК 66035–2–24–2001.


По итогам 2005 года около 10% БХП в мире и более 35% в Европе работали на R600a.


Особенности применения изобутана в качестве хладагента

За рубежом изобутан массово стал использоваться в качестве хладагента бытовых холодильников уже в 90-х годах прошлого века. Одними из первых БХП на территории стран СНГ, в которых

в качестве хладагента стал использоваться изобутан, были холодильники НОРД.

Особенностью систем, использующих в качестве рабочего тела хладагент R600a, является то, что ввиду исключительно выгодных свойств природного хладагента нет оглядки на уже существующие модели, а разрабатываются принципиально новые изделия. Характеристики и свойства ранее применявшихся фреонов сильно отличаются от параметров их современной альтернативы — изобутана.


Давайте посмотрим, какие преимущества и недостатки присущи новому хладагенту, по сравнению с традиционными фреонами.

Основные достоинства изобутана, используемого в качестве хладагента

Экологические преимущества R600a

— В нем отсутствуют синтетические компоненты;

— уменьшенный уровень шума БХП;

— не имеет свойств разрушения озонового слоя (коэффициент (ODP = 0);

— низкий потенциал влияния на парниковый эффект (GWP = 0,001).

Термодинамические преимущества R600a

— Имеет более высокий (к примеру, чем R12) холодильный коэффициент, что уменьшает энергопотребление БХП;

— углеводороды (изобутановые и пропан-бута-новые смеси) могут быть применены в существующих конструкциях компрессоров.

Эксплуатационные преимущества R600a

— Относительно устойчивый газ (расчетный срок службы в составе БХП — более 20 лет);

— является чистым (простым) веществом;

— хорошо растворяется в минеральном масле;

— имеется возможность использования в смесе-вых хладагентах (C1=R152+R600a; R290/R600a; M1LE=R22/R142b/R600; R218/R600a). Это позволяет добиться параметров смесевого хладагента близких, к примеру к ранее применявшемуся R12. В свою очередь, такая замена позволяет упростить процесс ретрофита систем;

— природные углеводороды, как хладагенты, не находили широкого применения в БХП из-за повышенной пожарной опасности. В современных конструкциях эту проблему решили благодаря уменьшению дозы заправки до таких объемов, которые практически не могут привести к пожару. Доза заправки бытовых холодильников и морозильников столь мала, что даже при внезапной и полной утечке хла—

дагента из агрегата, его концентрация в кухне объемом 20 м3 будет ниже порога горючести в десятки раз.


Экономические преимущества R600a

— Масса хладагента, циркулирующего в холодильном агрегате при использовании изобутана, значительно меньше;

— имеются заводы по выпуску изобутана товарного количества (применительно к России, фракции изобутана производят Туймазинское и Шкаповское производства);

— самые экономичные холодильники с классами энергопотребления А+ и А++ работают на R600a.


Экологические недостатки R600a

Нет.


Термодинамические недостатки R600a

— Низкая растворимость в воде (0,03 г/л при 20 «С);

— не вступает с водой в химические реакции;

— низкая удельная объемная холодопроизводи-тельность (в 2 раза ниже, чем у R12).


Эксплуатационные недостатки R600a

— Практически не позволяет произвести ретро-фит существующего оборудования без значительных изменений в конструкции холодильного агрегата и электрооборудования БХП;

— газ без цвета и запаха, что затрудняет его обнаружение;

— ввиду того, что изобутан тяжелее воздуха, при скоплении внутри помещения он способен вызвать асфикцию (удушающие свойства);

— взрывоопасен, заправку этим хладагентом могут производить только специалисты сервисных центров, прошедших специальную подготовку по работе с R600a. Это свойство накладывает ограничения на ремонт подобных приборов за пределами специализированных мастерских.


Экономические недостатки R600a

— Необходимость применения принципиально нового парка дорогостоящего эксплуатационного и ремонтного оборудования;

— необходимость вести разработки с учетом пожароопасное™ хладагента.


Свойства и характеристики изобутана

Изобутан (R600a) — газ без цвета и запаха, химическая формула СН(СН3)3 или С4Н10.

Физические свойства изобутана приведены в табл. 2.2.1.

Таблица 2.2.1 Физические свойства изобутана

Параметр

Значения

Молекулярная масса

58,12

Точка кипения при 0,1 МПа, 'С

-11,70

Плотность вещества при 25'С, г/смЗ

0,551

Давление испарения при 25»С, МПа

0,498

Критическая температура, *С

135

Критическое давление, МПа

3,65

Критическая плотность, г/смЗ

0,221

Скрытая теплота парообразования, кДж/кг

366,5

Пределы взрывоопасное™, % (объемные доли в смеси с воздухом)

1.8...8.5

Эффективность охлаждения, Дж/г (смеси с воздухом)

150,7

Растворимость в масле

не ограничена

Объем насыщенной жидкости, л/кг

0,844


Требования к изобутану, применяемому в холодильной промышленности приведены в табл. 2.2.2.


Таблица 2.2.2

Требования к изобутану, применяемому в БХП



Параметр

Значение (норма)

——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————-■- ,

Испытание

Содержание изобутана

>99,5 объемн. %

DIN 51 619

Остаточные чистые углеводороды

<0,5 объемн. %

п-гексан

<50 ррт

Олефины

<100ррт

-

Доля соединений, содержащих кислород

<50ррт

Газовая хроматография

Доля соединений серы

< 1,0 ррт

-

Высококипящие остатки

50 ррт

Метод весового анализа

Щелочное число

0,02 мгКОН/г

DIN 51 558

Загрязнения паровой фазы в заполненных сосудах, воздух или другие неконденсируемые газы

<1,5 объемн. %

Газовая хроматография или эквивалентный метод

Загрязнение жидкой фазы, вода

<10ррт

DIN 51 777–1

(по методу Карла

Фишера)

или эквивалентному

методу

Остаток после испарения

<50 мг/кг

DIN 51 613 DIN 26 246


При сравнении с хладагентами R12 и R134a, изобутан испаряется и конденсируется при более низких давлениях (при тех же значениях температуры) — см. табл. 2.2.3.


Таблица 2.2.3



Значение температуры,

с

Давление, при котором происходит испарение (конденсация), бар

Типы хладагентов

R600a

R134a

R12

+70

10,91

21,18

18,82

+60

8,72

16,84

15,24

+50

6,86

13,19

12,18

+40

5,32

10,17

9,60

+30

4,05

7,70

7,44

+20

3,02

5,71

5,67

+10

2,21

4,14

4,23

0

1,57

2,92

3,09

-10

1,09

2,01

2,18

-20

0,73

1,33

1,51

-30

0,47

0,85

1,00

-40

0,29

0,52

0,64


Как отмечалось выше, хладагент r600a пожароопасен, поэтому при проведении профилактических и ремонтных работ на БХП используется другое оборудование и материалы, чем при работе с обычными хладагентами.

Рассмотрим особенности заправки хладагентом r600a в систему БХП, способе «холодного» соединения трубок по методике LOKRING, перечислим важные приборы и инструменты при работе с изобутаном.


  Оглавление    Назад    Вперед

 

 

 

 

 

 

Информация опубликована исключительно  в ознакомительных целях. При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна. Правообладатели статей являются их правообладателями.

Hosted by uCoz