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二氧化碳,未来制冷剂新星

时间:2014-01-20编辑:浏览:

   【库华制冷】自去年上海、吉林接连发生氨制冷剂泄漏事故后,政府和公众对制冷系统安全的关注度空前。同时,为加快淘汰氟里昂,去年9月14日环境保护部举行了中国HCFCs(含氢氯氟烃)物质生产行业淘汰计划实施启动大会,正式宣告2030年将在中国全部淘汰包括R22氟里昂在内的HCFCs,由此二氧化碳制冷迅速成为热门话题,二氧化碳再次走向制冷前台。

  据库华了解,二氧化碳作为制冷剂已经有百年历史,在19世纪末至20世纪30年代前就被广泛应用。但是随着氨、氟里昂开始应用,二氧化碳制冷剂便迅速地退出历史舞台,目前,我国中、大型冷库系统中,采用氨作制冷剂占80%以上。

   二氧化碳是一种比较理想的天然制冷剂,二氧化碳制冷的优越性主要体现在安全、节能、环保等方面:它的破坏臭氧层潜能值ODP=0,地球温室效应潜能值GWP=1,不破坏臭氧层。在实际使用中,它其实呈现一个负值。二氧化碳是一种温室气体,本来是要被排放到大气中的,现在将这种温室气体拿来做制冷剂,在密闭的系统中进行循环使用,使用过程中它的GWP的值是在不断减少的。二氧化碳还无毒、不可燃、不具爆炸性,不会给人员及环境带来安全威胁,对货品也没有污染。

  库华了解到,北京某物流有限公司15万吨总容量冷库项目近日开工建设。在冷库系统建设上,将首次尝试运用了二氧化碳跨临界制冷技术。项目共有8座温度可达零下25℃的智能立体冷库,高度为24米,总库容达到15万吨,其中还包括部分零下60℃的超低温库。以后远洋捕捞产品、进口冷冻产品都可以在天津港上岸后直接转运至该项目所在地,再供应北京市场。温州市海洋科技创业园冷库项目,此次也将采用二氧化碳制冷技术,由库华制冷和烟台冰轮联手合作,共建该冷库工程。

  氨/二氧化碳联合制冷进入规模应用阶段

  大连某贝类及海参冷冻加工中心项目投入使用,该项目采用自主研发、国内领先的氨/二氧化碳螺杆式复叠制冷系统,这是目前国内规模最大,系统技术最先进的二氧化碳制冷在水产品加工行业的应用示范项目。该项目的交付,标志着我国二氧化碳制冷开始进入规模化应用阶段。

  在氨/二氧化碳复叠制冷系统中,氨的充注量只有纯氨系统的1/10,有效降低了氨充注量,极大地提高了系统安全性。并且,氨应用在制冷系统的高温段,氨被限制在机房区域,远离了人员密集的加工区域和货品集中的库房,大大降低了对人员和货品的潜在危害。另外,由于二氧化碳应用在低温级,因此对人员无伤害,对货物无污染,整个系统节能效果很好。与传统氨制冷相比,实际使用效率提高10%以上,能源消耗降低。

  “二氧化碳与氨结合制冷,比较安全,硬件投资也低。”上海交通大学制冷与低温工程研究所所长王如竹这样评价说。

  氨制冷投资低主流地位短期难撼

  由于二氧化碳临界温度较低、临界点压力高,因此制约着二氧化碳作为制冷剂的大面积使用。二氧化碳的临界温度是31.1℃,环境温度已经接近此温度,因此使用二氧化碳作为冷媒压缩,其排热温度必将超过临界点温度。二氧化碳的临界点压力是7.37兆帕,二氧化碳制冷循环的放热在临界压力以上,而吸热过程在亚临界条件下,形成跨临界循环,使得二氧化碳制冷系统效率低,对水质要求较高,同时在现有制冷设备的基础上,对压缩机、换热设备、附属设备、阀门、管路及管件的耐压强度要求也高,投资相对较大。

  另外,二氧化碳制冷与适用的环境有关,比如用于超市,欧洲夏天温度不高,而我国夏天气温高,用二氧化碳制冷就不合适。

  国内贸易工程设计研究院教授级高级工程师叶尉南说,经调查认定,吉林长春宝源丰禽类有限公司“6·3”特别重大火灾事故及上海翁牌冷藏“8·31”重大氨泄漏事故均是生产安全责任事故,都是因为企业严重违反国家安全生产法律法规,没有建立健全安全生产责任制而导致的。

  要防范氨泄漏事故发生,需全面、正确地认识氨制冷,认识氨的优点,更要重视氨的危险性以及管理上的漏洞等等,采用主动防御措施。氨本身是一种性价比最好、热力学性能最好、制冷效率最高的制冷剂,并且氨的制冷系统投资最低,运用维护费用也低,这点是不容置疑的。氨的主流制冷剂地位短期内不会改变。

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