Хладагент R717: описание и свойства

Недавно мы запустили свой собственный Telegram-канал. Подписывайтесь. Там есть контент, которого нет и никогда не будет здесь, на сайте.

Хладагент R717 - бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), ядовит.
Химическое название R717 - Аммиак (нитрид водорода).

Общее описание R717

Химическая формула NH3 (аммиак). Относится к группе ГФУ (HFC). Из "натуральных" хладагентов R717 стоит на одном из первых мест в качестве альтернативы R22 и R502. Производство аммиака в мире достигает 120 млн. т, и лишь малая часть его (до 5%) используется в холодильной технике.

Пары аммиака легче воздуха, он хорошо растворяется в воде (один объем воды может растворить 700 объемов аммиака, что исключает замерзание влаги в системе). Массовая доля влаги в аммиаке не должна превышать 0,2%.

По термодинамическим свойствам аммиак - один из лучших хладагентов: по объемной холодопроизводительности он значительно превышает R12, R11, R22 и R502, имеет более высокий коэффициент теплоотдачи, что позволяет применять в теплообменных аппаратах трубы меньшего диаметра при заданной холодопроизводительности. Из-за резкого запаха аммиака появление течи в холодильной системе легко обнаруживается обслуживающим персоналом. Именно по этим причинам R717 нашел широкое применение в крупных холодильных установках. Хладагент R717 имеет низкую стоимость.

Недавно мы запустили свой собственный Telegram-канал. Подписывайтесь. Там есть контент, которого нет и никогда не будет здесь, на сайте.

Один из недостатков аммиака - более высокое значение показателя адиабаты (1.31) по сравнению с R22 (1.18) и R12 (1.14), что приводит к значительному увеличению температуры нагнетания. В связи с этим предъявляют жесткие требования к термической стабильности холодильных масел, используемых в сочетании с аммиаком в течение длительного времени при эксплуатации установки. Конденсатор должен иметь развитую поверхность теплообмена, в результате чего возрастает его металлоемкость.

Аммиак имеет чрезвычайно высокое значение теплоты парообразования, вследствие чего сравнительно мал массовый расход циркулирующего хладагента (13... 15% по сравнению с R22). Это благоприятное качество для крупных холодильных установок, но затрудняет регулировку подачи аммиака в испаритель при малых мощностях.

Дополнительные сложности при создании холодильного оборудования вызывает высокая активность аммиака по отношению к меди и медным сплавам, поэтому трубопроводы, теплообменники и арматуру выполняют из стали. Из-за высокой токсичности и горючести аммиака сварные соединения тщательно контролируют. Вследствие высокой электропроводности R717 затруднено создание полугерметичных и герметичных компрессоров. Вместе с тем для промышленных холодильных установок мощностью более 20кВт аммиак - лучшая альтернатива.

На аммиаке работают многие тепловые насосы. Так, в Норвегии работает тепловой насос мощностью 200 кВт. В системе циркулирует около 30кг аммиака, использованы полугерметичный компрессор и пластинчатые теплообменные аппараты. Предусмотрены система контроля утечки аммиака и эффективная вентиляция.

Аммиачные водяные охладители-чиллеры с пластинчатыми аппаратами фирмы "Alfa-Laval", разработанные фирмой "York Refrigeration", характеризуются минимальным количеством заправленного хладагента. Так, в высокотемпературных охладителях HTLS заправка хладагента составляет 3.7...8.5 кг при холодопроизводительности соответственно 60... 140 кВт и потребляемой мощности 14...35 кВт, в среднетемпературных MTLS - 3.1...6 кг при холодопроизводительности 32...63 кВт и потребляемой мощности 12...24 кВт, в низкотемпературных LTLS - 2.6...4.5 кг при холодопроизводительности 9... 19 кВт и потребляемой мощности 7...17 кВт.

Недавно мы запустили свой собственный Telegram-канал. Подписывайтесь. Там есть контент, которого нет и никогда не будет здесь, на сайте.

В тепловых насосах типа HPLS заправка хладагента равна 3...6,7 кг при холодопроизводительности соответственно 37...87 кВт и потребляемой мощности 12...31 кВт.

Рассмотренные охладители и тепловые насосы имеют небольшие габаритные размеры (длина 1170мм, ширина 800мм, высота 1550мм).

Ожидается применение аммиака в малых холодильных машинах для коммерческих установок.

Используемые в настоящее время масла не растворяются в аммиаке, поэтому в схему холодильной машины приходится включать маслоотделители, что увеличивает ее стоимость. В последние годы ведутся интенсивные исследования по разработке растворимого в аммиаке масла и созданию холодильного оборудования с "сухим" испарителем. Растворимость масла в аммиаке исключает образование пленки масла на теплообменных поверхностях, что повышает коэффициент теплоотдачи с 2700 до 9100 Вт/(м2·К).

Достигнутый в последние годы прогресс в разработке растворимых в аммиаке R717 холодильных масел может кардинально изменить тенденции в развитии холодильного машиностроения.

Физические свойства R717

Параметр Значение
Химическая формула NH3
Молярная масса, г/моль 17.03
Температура плавления (p=101 кПа), °С -77.73
Температура кипения (p=101 кПа), °С -33.34
Критическая температура, °С 132.25
Плотность при нормальных условиях, кг/м3 0.6942
Теплота испарения, кДж/кг 13.6789
Потенциал разрушения озона (ODP) 0
Потенциал глобального потепления (GWP) 0

Взрывоопасен в соединении с воздухом при объемной доле 16...26.8% и наличии открытого пламени.

Недавно мы запустили свой собственный Telegram-канал. Подписывайтесь. Там есть контент, которого нет и никогда не будет здесь, на сайте.

Температура воспламенения с воздухом 651°С.

Применение R717

R717 нашел широкое применение в крупных холодильных установках.

Экологические характеристики и пожароопасность R717

ODP=0; GWP=0;  ПДК в воздухе 0.02 мг/дм3, что соответствует объемной доле 0,0028%. R717 - газ с резким удушливым запахом, вредный для организма человека.

Взаимодействие R717 с другими материалами

Минеральные масла аммиак почти не растворяет. На черные металлы, алюминий и фосфористую бронзу не действует, однако в присутствии влаги разрушает цветные металлы (цинк, медь и ее сплавы).

Дополнительные сложности при создании холодильного оборудования вызывает высокая активность аммиака по отношению к меди и медным сплавам, поэтому трубопроводы, теплообменники и арматуру выполняют из стали.

Масла для R717

Используемые в настоящее время масла не растворяются в аммиаке, поэтому в схему холодильной машины приходится включать маслоотделители, что увеличивает ее стоимость. В последние годы ведутся интенсивные исследования по разработке растворимого в аммиаке масла и созданию холодильного оборудования с "сухим" испарителем.

Характеристики R717 на линии насыщения

Темпе-ратура, 0C Давление, 105Па Удельный объем Плотность Удельная энтальпия, кДж/кг Удельная теплота парообра-зования,
кДж/кг
Удельная энтропия, кДж/(кг*К)
абсолют-ное манометри-ческое жидкости, дм3/кг пара, дм3/кг жидкости, кг/дм3 пара, кг/м3 жидкости пара жидкости пара
-50 0,408 -0,605 1,424 2,625 0,702 0,380 276,58 1691,37 1313,79 1,0995 7,4396
-40 0,717 -0,296 1,449 1,551 0,690 0,664 320,55 1707,56 1387,01 1,2921 7,2410
-34 0,979 -0,034 1,465 1,159 0,682 0,862 347,11 1716,78 1369,67 1,4044 7,1316
-33 1,030 +0,017 1,467 1,105 0,681 0,904 351,54 1718,28 1366,74 1,4228 7,1140
-30 1,195 +0,182 1,475 0,9625 0,677 1,038 364,88 1722,70 1357,82 1,4779 7,0622
-20 1,901 +0,888 1,504 0,6228 0,664 1,605 409,56 1739,69 1327,13 16576 6,9001
-10 2,908 +1,895 1,534 0,4177 0,651 2,394 454,60 1749,40 1294,80 1,8315 6,7519
0 4,294 +3,281 1,566 0,2890 0,638 3,460 500,00 1760,71 1260,71 2,0000 6,6154
10 6,150 +5,137 1,601 0,2053 0,624 4,870 545,79 1770,50 1224,71 2,1636 6,4889
20 8,574 +7,561 1,639 0,1493 0,610 6,697 592,01 1778,65 1186,64 2,3226 6,3705
30 11,67 +10,65 1,680 0,1107 0,595 9,033 638,77 1785,01 1146,24 2,4778 6,2589
40 15,55 +14,53 1,726 0,08345 0,579 11,983 686,21 1789,40 1103,19 2,6296 6,1525
50 20,33 +19,31 1,777 0,06378 0,562 15,678 734,56 1791,58 1057,02 2,7789 6,0499
60 26,14 +25,12 1,834 0,04929 0,545 20,288 784,13 1791,22 1007,09 2,9268 5,9497
70 33,12 +32,10 1,900 0,03841 0,526 26,034 835,38 1787,87 952,49 3,0745 5,8502
80 41,40 +40,38 1,973 0,03009 0,506 33,233 888,96 1780,84 891,88 3,2238 5,7493
90 51,14 +50,12 2,071 0,02359 0,482 42,390 945,89 1769,08 823,19 3,3772 5,6440
100 62,5 +61,50 2,183 0,01842 0,458 54,288 1007,80 1750,79 742,99 3,5388 5,5299
110 75,75 +74,73 2,349 0,01418 0,425 70,521 1077,76 1722,47 644,71 3,7158 5,3984
120 91,07 +90,05 2,594 0,01050 0,385 95,238 1163,06 1675,37 512,31 3,9257 5,2288
130 108,88 +107,86 3,185 0,006589 0,313 151,768 1298,69 1563,51 264,82 3,2532 4,9101

 

Теги:
#Монтаж
#Терминология

Оставить комментарий

Ваше имя:
E-mail:
(Не обязательно)
Текст комментария:
Введите код с картинки:  

Дополнительные материалы

Вентиляция горячего цеха кафе, ресторанов, столовых, предприятий общественного питания

Клуб проектировщиков систем вентиляции и кондиционирования

Проектирование и монтаж инженерных систем под ключ

Форкамеры для вентиляции: что это, для чего нужна, расчет, размеры, требования, принцип работы

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ обучение проектированию систем вентиляции и кондиционирования

Энергоэффективные ЦОД: взгляд со стороны климатехника

Вентиляция и газоудаление в ЦОД

О влажности и увлажнении воздуха внутри и снаружи ЦОД

Комментарии читателей

Myrtis

Kudos! Ample stuff.
casino en ligne
Thanks! An abundance of facts.
casino en ligne
You mentioned this adequately.
casino en ligne francais
Amazing tips Appreciate it!
casino en ligne
Superb postings. Cheers.
casino en ligne francais
You actually said this well.
casino en ligne fiable
Appreciate it, Quite a lot of material!
meilleur casino en ligne
You actually mentioned it adequately!
casino en ligne
Thanks. Awesome stuff.
casino en ligne
You actually suggested that superbly.
meilleur casino en ligne

Алексей Потапов

Здравствуйте !
Хорошая статья про аммиак в качестве естественного хладагента. Нет ли у вас подобной статьи о диметиловом эфире ?