Модернизация фреона R22

Введение

Многие помнят период прекращения использования R12 и R502 в 90х. Теперь идет такой же процесс относительно R22. С 1 января 2010 использование R22 в чистом виде будет запрещено в Европейском Союзе.

Применение R22 в новых установках было остановлено еще в 2000 году. Производители оборудования для кондиционирования воздуха в основном перешли на использование R407С в связи с более высокими показателями производительности при высоких температурах окружающей среды. Для холодильного оборудования были выбраны хладагенты R404А и R507, которые лучше подходят для низко- и среднетемпературных режимов работы и не обладают высоким показателем температурного глайда.

Многие установки еще работают на R22 – как в чистом виде, так и с использованием R22 в качестве компонента смесей с R12 и R502, которые применялись в период прекращения использования последних в чистом виде. С 1 января 2010 использование R22 в чистом виде для сервиса таких установок будет запрещено. Не рекомендовано повторное использование R22, так как наличие R22 будет ограничено по сравнению со спросом на данный хладагент.

В таблице приведен список альтернатив R22, подготовленный производителями хладагентов. Некоторые из этих хладагентов уже применяются в холодильных установках, поэтому у производителей хладагентов имеется опыт по их применению в промышленности. Некоторые из альтернатив, приведенных в таблице, являются абсолютно новыми хладагентам, но правомерной альтернативой для замены R22.

Замечание: перечень смесей с содержанием углеводородов рекомендуется для решений с простой заменой R22 на новый хладагент. Однако углеводород разрешен только для частичного смешивания с минеральным маслом. Для некоторых применений этого будет не достаточно и потребуется применение РОЕ масла для достижения необходимых условий корректной работы установки. Компания «Данфосс» рекомендует для перечисленных в таблице смесей использовать масло РОЕ, так как оно полностью растворяется в данных смесях.

Критерии для принятия решения

При планировании модернизации установки с R22 и минеральным маслом или замены хладагента в такой установке следует учитывать следующие факторы:

1. Прежде всего, проведите полную инспекцию установки и анализ затрат на модернизацию. Примите во внимание количество лет, которые уже отработала установка в целом, а также основные компоненты системы. Оцените, сколько лет может еще функционировать установка, и какие компоненты необходимо будет вскоре заменить. Эти факторы могут оказать значительное влияние на Ваше решение об объеме проведения необходимых работ.

2. Примите во внимание, что замена хладагента приведет к снижению холодопроизвотельности установки. Это связано с термодинамическими свойствами хладагента. Высокое значение температурного глайда некоторых смесей может привести к снижению производительности теплообменника до 7%. Частичная растворимость с минеральным маслом может снизить производительность теплообменника еще на 5%. Снижение холопроизводительности может привести к таким последствиям:

• В некоторых случаях это может быть компенсировано увеличением времени работы установки.
• Некоторые применения (такие, как пивоохладители и ледогенераторы) требуют стабильной холодопроизводительности. Для таких применений снижение холодо- производительности недопустимо.
• Есть оборудование, (такое, например, как охладители бутылок и молокоохладители), которое разрабатывается в соответствии со спецификацией по производительности. Модернизация может привести к несоответствию спецификации.

3. Новый хладагент и РОЕ масло может повлиять на работу системы:

• Комбинация РОЕ масла и HFC хладагента имеет значительный очищающий эффект в старых контурах с применением минерального масла и HСFC. Нагар, находящийся в системе, может быстро вымываться из системы и блокировать фильтр или загрязнять масло. Возможно, потребуется заменить фильтр и /или масло вскоре после модернизации.
• Комбинация РОЕ масла и HFC хладагента требует низкого содержании влаги в системе (100ppm). Процедуры, компоненты и оборудование должно быть высокого качества для достижения такого уровня содержания влаги.
• Некоторые уплотнения могут быть чувствительными к РОЕ маслу и HFC хладагенту, во избежание утечек их потребуется заменить.

4. Стандартные правила не подходят к некоторым специальным применениям:

• Решение с простой заменой хладагента никогда не может быть использовано для установок с ресивером. В связи со сниженным значением взаимной растворимости HFC хладагента и минерального масла, частично масло может аккумулироваться на поверхности хладагента в ресивере, не поступая в достаточном количестве в маслосборник.
• Для установок с теплообменниками затопленного типа (например, кожухотрубные) требуются хладагенты с минимальным значением температурного глайда (R404A или R507). Смеси с большим значением температурного глайда нельзя применять.

Модернизация и простая замена хладагента

Компания “Данфосс” оценила различные процессы для замены хладагента и модернизации, которые перечислены ниже:

1. Простая замена хладагента: HСFC хладагент заменятся новым альтернативным хладагентом без дополнительной замены компонентов, только с изменением хладагента на маркировке.

2. Простая модернизация: заменяется масло и фильтр-осушитель.

3. Стандартная модернизация: включает простую модернизацию и вторую заправку масла.

4. Комплексная модернизация: контур промывается и заменяется термостатический расширительный вентиль. Масло и фильтр осушитель заменяются. В этом случае самое правильно решение – замена компрессора.

Применения для кондиционирования воздуха с R22 и минеральным маслом

Холодильные применения с R22 и минеральным маслом

*R422 обеспечивает высокую производительность для коммерческих холодильных складов и ледогенераторов

Некоторые смеси, перечисленные в таблице, еще не были оценены. Их применение и потеря производительности может быть рассчитана в соответствии с их составом по сравнению со смесями, которые уже прошли испытания. Например, R422В находится посредине между R422D и R417A.

Влияние на дросселирующее устройство: термостатический расширительный вентиль разработан для работы с R22. Применение со смесями может привести к следующим последствиям:

• R404A, R507&R422A приведет к более высокому значению перегрева (10К) без возможности регулирования настройки
• R407C, R427A&R417A приведет к более низкому значению перегрева с возможностью регулирования настройки 
• R422D приведет к более низкому значению перегрева с возможностью регулирования настройки. Требуется увеличение производительности ТРВ на 20%. 

Процесс модернизации

Во многих публикациях был описан процесс поэтапной модернизации. Следует только подчеркнуть несколько моментов:

Остающееся количество минерального масла:

Очистка системы – один из основных параметров в процессе модернизации, важность которого даже превосходит количество остающегося минерального масла в системе. Несмотря на то, что некоторые публикации рекомендуют количество остающегося минерального масла в системе менее 2% , здравый смысл и опыт показывают, что более высокий уровень количества остающегося минерального масла не приводит к мгновенному ухудшению производительности и надежности системы. В действительности, количество остающегося в системе минерального масла может стать глобальным индикатором для чистоты системы.

Замена компонентов:

• Уплотнения: Заменить уплотнения на новые во избежание утечек (например, кольцевые уплотнения в соленоидных вентилях)
• Фильтры-осушители: Используйте фильтр осушитель с молекулярным ситом для достижения уровня влаги в системе менее 100 ppm
• Смотровые стекла: применяйте смотровые стекла, предназначенные для HFC хладагентов
• Предохранительные клапаны: Замените предохранительные клапаны в соответствии с новым значением максимального рабочего давления.

Настройки:  

• Регулирующие устройства: новые настройки температуры и давления
• Предохранительные устройства: новые настройки температуры и давления
• ТРВ: Настройте значение перегрева (используйте температуру всасывания насыщенного пара, т. е. температуру в точке росы).

Новые компоненты в больших контурах:

• Маслоотделитель
• Фильтр на линии всасывания.

В случае, если компрессор с R22 и минеральным маслом вышел из строя до даты полного прекращения использования R22, настоятельно рекомендуется заменить данный компрессор на аналогичный с HFC хладагентом и РОЕ маслом. Проведите комплексную модернизацию системы с использованием R404A, R507 или R407C.

Заключение

Все варианты модернизации системы, за исключением метода простой замены хладагента, требуют замены масла на РОЕ масло. Возможные загрязнения системы, которые не являются угрозой с применением минерального мала, могут стать проблемой при использовании РОЕ масла. Данные виды загрязнений могут отразиться на производительности или надежности ТРВ, фильтра-осушителя и компрессора. Также следует учитывать уровень влаги и риск утечек. Не следует экономить на модернизации системы. Используйте комплексную модернизацию и применяйте рекомендованные аналоги компонентов для замены и настройки.

Замечание: данные сценарии рассмотрены для систем с заменой минерального масла на РОЕ масло. Большинство вышеперечисленных рекомендаций могут быть применены для вариантов замены минерального масла на алкилбензольное или на PVE масло.

Компания Danfoss

REFRIGERATION & AIR CONDITIONING DIVISION

<< Назад