Меню Рубрики

407 Фреон рабочее давление

Современные типы фреонов

В нынешнее время, вопрос сохранения атмосферы набирает больших оборотов. Из-за этого, ведущие страны уже отказались от эксплуатации хладагента R22, поскольку он разрушает озоновый слой. Судьбу данного фреона уже постиг его предшественник R12, который полностью исключили из области холодильного оборудования.

Температура фреона, °C:
Давление, bar:
Фреон:

t °C R22 R12 R134 R404a R502 R407c R717 R410a R507a R600 R23 R290 R142b R406a R409A
-70 -0,81 -0,88 -0,92 -0,74 -0,72 -0,89 -0,65 -0,72 0,94
-65 -0,74 -0,83 -0,88 -0,63 -0,62 -0,84 -0,51 -0,61 1,48 -0,94
-60 -0,63 -0,77 -0,84 -0,52 -0,51 -0,74 -0,78 -0,36 -0,50 2,12 -0,9
-55 -0,49 -0,69 -0,77 -0,35 -0,35 -0,63 -0,69 -0,22 -0,32 2,89 -0,83
-50 -0,35 -0,61 -0,70 -0,18 -0,19 -0,52 -0,59 0,08 -0,14 3,8 -0,8
-45 -0,2 -0,49 -0,59 -0,11 -0,14 -0,34 -0,44 0,25 -0,02 4,86 -0,66
-40 0,05 -0,36 -0,48 0,32 0,30 -0,16 -0,28 0,73 0,39 -0,71 6,09 0,12 -0,62
-35 0,25 -0,18 -0,32 0,68 0,64 -0,06 -0,24 1,22 0,77 -0,62 7,51 0,37 -0,4
-30 0,64 0,00 -0,15 1,04 0,98 0,37 0,19 1,71 1,15 -0,53 9,12 0,68 -0,2
-25 1,05 0,26 -0,06 1,53 1,45 0,75 0,55 2,35 1,67 -0,38 10,96 1,03 -0,1 0,06
-20 1,46 0,51 0,33 2,02 1,91 1,12 0,90 2,98 2,18 -0,27 13,04 1,44 0,2 0,32
-15 2,01 0,85 0,67 2,67 2,53 1,64 1,41 3,85 2,86 -0,18 15,37 1,91 0,4 0,62
-10 2,55 1,19 1,01 3,32 3,14 2,16 1,91 4,72 3,54 0,09 17,96 2,45 0,8 0,98
-5 3,27 1,64 1,47 4,18 3,94 2,87 2,6 5,85 4,42 0,33 20,85 3,06 0,22 1,1 1,4
3,98 2,08 1,93 5,03 4,73 3,57 3,29 6,98 5,29 0,57 24 3,75 0,47 1,6 1,88
5 4,89 2,66 2,54 6,11 5,73 4,43 4,22 8,37 6,40 0,89 27,54 4,52 0,75 2,1 2,43
10 5,80 3,23 3,14 7,18 6,73 5,28 5,15 9,76 7,51 1,21 31,37 5,38 1,08 2,6 3,07
15 6,95 3,95 3,93 8,52 7,97 6,46 6,36 11,56 8,88 1,62 35,56 6,33 1,46 3,3 3,78
20 8,10 4,67 4,72 9,86 9,20 7,63 7,57 13,35 10,25 2,02 40,11 7,39 1,9 4,0 4,59
25 9,5 5,39 5,71 11,5 10,70 9,14 9,12 15,00 11,94 2,54 45,03 8,55 2,38 4,8 5,5
30 10,90 6,45 6,70 13,14 12,19 10,65 10,67 16,65 13,63 3,05 9,82 2,94 5,7 6,51
35 12,60 7,53 7,93 15,13 13,98 12,45 12,61 19,78 15,69 3,69 11,21 3,55 6,7 7,64
40 14,30 8,60 9,16 17,11 15,77 14,25 14,55 22,90 17,74 4,32 12,73 4,25 7,8 8,88
45 16,3 10,25 10,67 19,51 17,89 16,48 16,94 26,2 20,25 5,09 14,38 5,02 9,1 10,26
50 18,30 11,90 12,18 21,90 20,01 18,70 19,33 29,50 22,75 5,86 16,16 5,87 10,4 11,76
55 20,75 13,08 14,00 24,76 22,51 21,45 22,24 25,80 6,79 18,08 6,81 11,9 13,41
60 23,20 14,25 15,81 27,62 25,01 24,20 25,14 28,85 7,72 20,14 7,85 13,6 15,2
70 29,00 17,85 20,16 30,92 32,12 9,91 24,72 10,23 17,3 19,26
80 22,04 25,32 40,40 29,94 13,07 21,5 23,99
90 26,88 31,43 50,14 35,82 16,4 29,43

Современные озонобезопасные фреоны являются уникальными смесями, молекулярная структура которых является продуктом взаимодействия нескольких типов веществ.

На данный момент, R134A и R-410A — это самые распространенные типы безопасных фреонов. Первый изначально разрабатывался с целью функционального замещения R22.

Однако, получить одинаковую температуру испарения всех компонентов к сожалению не получилось. Вследствие этого, при критической потере вещества приходится совершать полную замену фреона в холодильной системе, поскольку естественные потери не выходит полностью восполнить непосредственной дозаправкой хладагента.

R-410A — отличается от своего аналога тем, что он демонстрирует одинаковые показатели испарения компонентов. Однако, его использование усугубляется тем, что он обладает вдвое большей температурой кипения. Из-за этого, рабочее давление холодильного оборудования увеличилось до отметки в 28 атмосфер. Наличие прямо пропорциональной зависимости уровня давления от температуры хладагента исключает возможность эксплуатации данного вещества в системах кондиционирования, которые разрабатывались под R22. При использовании R-410A в современных моделях, необходимо эксплуатировать более прочные материалы изготовления, а также производить увеличение общего показателя мощности в холодильных компрессорах.

Для более полного представления о технологических и эксплуатационных свойствах фреона, необходимо ознакомиться с его строением на молекулярном уровне. Данная информация позволит вам разбираться в технологических нюансах, связанных с эксплуатацией фреона в холодильных системах.

Фреон: физические свойства вещества

Молекулярный состав играет основную роль, от которой зависит температура кипения фреона находится. Следует отметить, что возникновение большего уровня давления в холодильной системе, вместе с большим количеством вещества, перешедшего в газообразное состояние зависит только от значения температуры кипения.

Читайте также:  Готовые ландшафтные композиции из декоративных кустарников

Она находится со всеми перечисленными показателями в пропорциональной связи: с ее ростом, остальные элементы будут демонстрировать увеличенные значения.

Не для кого не секрет, что наличие высокого давления подразумевает завышенные требования к конструкционным и техническим показателям холодильной установки: качеству шлангов,труб, показателю мощности компрессора, уровню прочности трассы прокачки фреона, материалу изготовления и т.д.

Стоит также отметить, что в странах СНГ, R22 является самым распространенным типом фреона. Большинство ведущих государств перешли на более озонобезопасные вещества, однако наши регионы по прежнему эксплуатируют данный вид хладагента в холодильном оборудовании.

В том случае, если представить R22 в виде условной единицы отсчета, то можно увидеть, что 16-ти атмосфер полностью хватит для поддержания нормальных рабочих условий системы охлаждения. Опираясь на полученную информацию, специализированные компании-производители разрабатывали конструкции многих моделей кондиционеров, холодильников, компрессоров и т.д. Именно зависимость уровня давления от наличия температуры хладагента и послужила основным ориентиром для реализации всех проектов по созданию холодильных систем.

На протяжении всего пути развития холодильных агрегатов, появилось порядка 40 разнообразных типов фреонов, при этом, каждое вещество обладает различными физическими свойствами (температура конденсации и собственная температура кипения). Следует отметить, что давление внутри охладительного оборудования возникает в тот момент, когда фреон изначально приобретает, а затем полностью утрачивает состояние газа. Зависимость температуры кипения и последующей степени конденсации, можно пронаблюдать в следующем графике:

Указано относительное давление
по данным Du Pont de Nemours
по данным Elf Atochem
по
по данным «Учебник по холодильной технике» Польман

Онлайн калькулятор

Компания Domxoloda предоставляет онлайн калькулятор, который осуществляет расчет давления, в зависимости от типа фреона и его температуры. Для этого вам необходимо нажать на соответствующий вид хладагента и с помощью ползунка выставить нужное значение температуры фреона. Благодаря функциональным свойствам нашего онлайн калькулятора, вы сэкономите свое время на подсчет необходимых параметров, опираясь на которые вы будете совершать заправку собственной холодильной системы.

  • Раскачка "пустых" спецконтрейнеров с остатками хладонов "под ноль" – экономия до 10% хладона.
  • Рекуперация однокомпонентных фреонов, изобутана при ремонте оборудования.
  • Закачка фреонов под высоким давлением без поддавливания инертными газами.
  • Оборудование для утилизации вышедших из обращения фреонов, галонов, пожаротушащих хладонов.
  • Переход с фреонов на углекислоту CO2.

мы поможем Вам решить, где поставить запятую

Распространенные названия вещества: фреон 407C, хладон 407C, R-407C

Хладагент R-407C – зеотропная смесь R32 (23%), R125 (25%) и R134a (52%).

Приемняется для замены R -22 в новых стационарных системах кондиционирования воздуха (в основном малого и среднего размеров): + характеристики и показатели близкие к R -22 + увеличение потребления производителями холодильной техники + возможность ретрофита R – 410 Долгосрочный хладагент (ГФУ). Не рекомендуется для затопленных охладителей. Также применяют в холодильном оборудовании со средними температурами.

Негорючий газ. При прикосновении с пламенем и горячими поверхностями разлагается с образованием высокотоксичных продуктов.

При подборе оборудования Haskel для подачи фреонов наибольшее внимание следует уделить фазовому состоянию вещества на входе в насос/компрессор. Ниже приведен график зависимости давления конденсации от температуры хладагента:

Зависимость давления конденсации от температуры фреона R-407C

  • I – Гарантированно жидкая фаза. Область применения жидкостных насосов с пневматическим приводом Haskel.
    Haskel liquid pumps area
  • II – Газовая фаза. Область применения дожимных компрессоров с пневматическим приводом Haske.l
    Haskel gas boosters area
  • III – Газовая фаза при давлениях 1,25 – 5 бар изб. Область применения насос-компрессоров для хладонов с пневматическим приводом Haskel.
    Haskel pumps for refrigerants area
  • IV – Газовая фаза при давлениях ниже 1,25 бар изб. Применение оборудования Haskel неэффективно либо невозможно.
    Haskel equipment not applicable
  • V – Граничная область – ограничена снизу кривой фазового перехода (изб. давление), сверху линией, лежащей выше кривой фазового перехода на 2 бар (верхнее ограничение – условное).
    Boundary area

Области применения показаны для условий на всасывании. При подборе оборудования безусловно необходимо учитывать требуемое давление нагнетания хладагента, требуемый расход. Разграничение по областям применения весьма условно.

Общий вид Описание Области применения Жидкостные насосы с пневматическим приводом Пожача жидкой фазы.
Перекачка значительных объемов фреонов (до 50 л/мин).
Подача фреонов под давлением в процесс для питания экструдеров (до 2000 бар).
Заправка пожаротушащими фреонами, галонами, углекислотой огнетушителей, систем пожаротушения.
Заправка фреонами баллонов, спецконтейнеров.
Минимальная температура перекачиваемой жидкости -70С.
Сотни моделей, тысячи модификаций для подачи хладонов, пожаротушащих фреонов, галонов, углекислоты CO2, изобутана, сжиженных углеводородов. Насосные установки для подачи жидкой фазы фреонов Изготавливаются в переносном и стационарном исполнениях.
Могут комплектоваться системой автоматического управления, хотя в большинстве случаев сложная автоматика не требуется.
Установки с ручным управлением с высокой точностью выполняют задачи поддержания постоянного давления фреона на нагнетании, заправки баллонов фреонами до требуемого (предустановленного) давления.
До десятка стандартных решений, бесконечное множество решений под заказ. Компрессоры и насос-компрессоры для подачи жидкой и газовой фазы фреонов Могут перекачивать как 100% жидкую, так и 100% газовую фазу.
Производительность по газу снижается относительно производительности по жидкости в 100 и более раз.
Основные области применения:
Раскачка остатков фреона (минимальное экономически целесообразное давление раскачки 1,25 бар изб.)
Сжижение фреонов давлением.
Подача смесей газов.
Нескольо специальных моделей в различных исполнениях для подачи практически любых современных и применяемых ранее сжиженных газов.
Десятки моделей, сотни модификаций для решения подачи различных сред, в том числе компримированных и сжиженных газов для решения различных задач. Установки для подачи фреонов в жидкой и газовой фазе Различные решения начиная от компактных установок с ручным управлением, заканчивая сложными автоматизированными системами.
Установки раскачки фреонов, установки сжижения газов давлением, установки подачи хладонов, изобутана, сжиженных углеводородов, установки подготовки смесей газов.
До десятка стандартных решений, бесконечное множество решений под заказ.
Читайте также:  Глубина фундамента для откатных ворот

Область I – подача жидкого фреона.

Область I условно лежит на 2 бара выше линии конденсации фреона. Именно эти условия на всасывании зачастую требуют производители насосов высокого давления.

В этой области могут работать как жидкостные насосы, так и дожимные компрессоры и насос-компрессоры Haskel.

Наиболее эффективна работа жидкостых насосов, так как фреон в процессе перекачки насосом не претерпевает фазовых переходов а находится строго в жидкой фазе – в противном случае насос качать не будет.

Дожимные компрессоры и насос-компрессоры на цикле всасывания стремятся перевести жидкость в газовую фазу, на цикле нагнетания – переводят обратно в жидкую фазу. В результате компрессоры подают мультифазную среду, что значительно снижает эффективность.

Область II и Область III – подача газообразного фреона.

В этих областях могут работать исключительно дожимные компрессоры и насос-компрессоры.

Дожимные компрессоры следует применять при давлениях на входе не ниже 5 бар – условное ограничение.

Применение насос-компрессоров для хладонов эффективно до давлений 0,25 бар. Поэтому именно это оборудование специалисты завода рекомендуют для раскачки хладонов "под ноль".

Область V – Граничная область.

В 90% случаев приходится работать именно в этой области, так как сжиженный газ, не поддавленный инородным газом, находится в состоянии кипения.

Давление газа соответствует давлению насыщенных паров при данной температуре, кавитационный запас на уровне границы раздела фаз строго равен НУЛЮ.

Располагаемый кавитационный запас системы на входном патрубке насоса определяется высотой столба жидкости относительно входного патрубка минус потери на входном трубопроводе.

В этой области допускается как применение жидкостных насосов так и компрессоров, однако применение жидкостных насосов в этой области связано с преодолением определенных трудностей.

Типичная проблема при эксплуатации ЖИДКОСТНЫХ НАСОСОВ при подаче сжиженных газов – насос не качает, срывает поток.

Проблемы возникают по причине ошибок в проектировании (редкие, но очень болезненные случаи), из-за ошибок при обвязке насоса по месту, эксплуатации насоса.

Основная причина проблем – частичный или полный переход перекачиваемой среды в газовую фазу в области входного штуцера и/или рабочей камеры жидкостного насоса, кавитационный срыв потока.

Производительность жидкостного насоса слишком мала и насос не способен прокачать газовую пробку. Зачастую сброс газа и предварительное заполнение не приводит к стабильной работе насоса – через несколько циклов насос снова срывает и перестает качать.

Применять жидкостные насосы в этой области надо крайне осторожно, по возможности рекомедуется применять дожимные компрессоры или насос-компрессоры.

Достаточно часто на практике мы встречаемся с применением жидкостных насосов в этой области, так как это наиболее экономически эффективное решение (иногда единственное возможное при применении оборудования Haskel).
Пример: Подача сжиженного газа в процесс под давлением, превышающим давление на входе в 36 и более раз.

Если Вам приходится эксплуатировать жидкостные насосы в этой области рекомендуем учесть следующие рекомендации:

  • Предусмотрите линию сброса газа на нагнетании насоса – это позволит Вам предварительно заполнить насос жидкой фазой перед пуском насоса
  • Обеспечьте максимальный кавитационный запас системы NPSHa – превышение давление на входе в насос над давлением насыщенных паров, для этого:
  • По возможности уберите местные сопротивления на входной магистрали: запорные, регулирующие клапаны, фильтры, сужения потока, резкие повороты потока.
  • При выборе места установки насоса нужно помнить, что труба – не только источник дополнительного сопротивления, но и источник подвода теплоты. Устанавливайте насос как можно ближе к питающему резервуару, обеспечьте теплоизоляцию всасывающего трубопровода.
  • Устанавливайте насос как можно ниже уровня резервуара, в идеале – на нижних этажах, в подвале и проч. Каждый метр заглубления насоса ниже уровня жидкости в резервуаре значительно снижает риск разрыва потока на входе.
  • По возможности обеспечьте постоянный расход через насос, при низкой скорости потока и особенно при остановке насоса жидкость успевает нагреваться за счет теплообмена с окружающей средой что приводит к срыву потока.
  • Обеспечьте наилучшие кавитационные характеристики насоса:
  • Применяйте по возможности двухплунжерную конструкцию, исплонения для отключения пневматического привода на цикле всасывания.
  • По возможности ограничивайте скорость насоса, особенно на цикле всасывания.

Если все вышеперечисленное не помогло:

  • Обеспечьте местное охлаждение входного трубопровода непосредственно перед входным штуцером насоса.
  • Поставьте один или несколько дожимных компрессоров или насос-компрессоров перед насосом. Установки с компрессором первой ступени и насосом второй ступени обычно сводят риск срыва потока к нулю.

Производительность ЛЮБОГО насоса/компрессора при 100% жидкой фазе на входе будет выше производительности того же насоса/компрессора при 100% газовой фазе на входе в 100 и более раз.

Как это правило работает на практике:
Имеем полностью заполненный спецконтейнер на входе с двумя выходами: нижний и верхний забор.
Если подключимся к верхнему забору – понятно, что производительности от насоса не получим.
Подключаемся к нижнему забору, чтобы раскачать хладон побыстрее, включаем насос "на полную".
Результат – насос не качает.
Причина:
Разрыв потока и частичный переход в газовую фазу происходит еще на запорном кране спецконтейнера, Ду которого как правило не более 6. Далее смесь жидкости и газа преодолевает прочие сопротивления по трубе и попадает в рабочую камеру, где при высоких скоростях поршня окончательно переходит в газовую фазу.
Насосу остается только сжать газовую фазу до давления сжижения.
Применяем правило "3 по 100": Снижаем скорость поршня насоса в неколько раз – в результате подача увеличивается в десятки, а то и сотни раз.

Читайте также:  Вышивка лентами на одежде фото готовых работ

© Вся информация на русском языке, размещенная на сайте, является собственностью ООО "Пневмологика". Любое копирование, тиражирование запрещено.

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 02.07.2017 2017-07-02

Статья просмотрена: 2805 раз

Библиографическое описание:

Копылова О. А., Романов В. В., Прохорова А. И., Копылов И. С. Обзор термодинамических характеристик хладагентов R-134А, R-410А и R-407C для системы кондиционирования воздуха // Молодой ученый. — 2017. — №26. — С. 31-33. — URL https://moluch.ru/archive/160/45004/ (дата обращения: 24.11.2019).

Проводится сравнительный анализ между хладагентами R-134A, R-410А и R-407C. Сравнение проводится по термодинамическим коэффициентам.

Ключевые слова: хладагент, химический состав, рабочее давление, эффективность работы компрессора, удельная холодопроизводительность, холодильный коэффициент

В последнее время наилучшими озонобезопасными хладагентами считаются R-134A, R-410A и R-407C. Хладагенты R-410A и R-407C пришли на замену фреону R-22, а R-134A на замену R-12. [1] У каждого рассматриваемого хладагента имеются определенные достоинства и недостатки.

Основные характеристики этих хладагентов таковы:

1) Изотропность. В хладагентах 134A и R-410A возможна изотропность (дозаправка агрегата в случае утечки), R-407C не имеет возможность дозаправки оборудования (а вот популярный ранее фреон R-22 имел изотропность).

2) Работа на масле. Поршни, работающие в компрессоре необходимо смазывать маслом для уменьшения трения и увеличения срока службы. Для этого в систему вместе с хладагентом добавляют масло. В системе оборудования совершается цикл работы и тем самым смазываются необходимые элементы установки. Все марки хладагента работают на полиэфирных маслах, R-22 работал на минеральном.

3) Давление. В момент, когда температура конденсации достигает 43 градусов, у хладагента R-410A давление в системе составляет 26 атмосфер. Если сравнить, то у R-407C — 18 атмосфер и у R-134A — 10 атмосфер, а у R-22 показатель давления держался на уровне 16 атмосфер.

Химический состав.

Все марки хладагентов очень удобно использовать, т. к. они являются смесями веществ в отличие от традиционных фреонов. Эти хладагенты имеют нулевой потенциал истощения озонового слоя Земли. Также являются нетоксичными и не пожароопасными.

Хладагента R-410A является азеотропной смесью двух фторуглеводородов. Он состоит из 50 % дифторметана R-32 и 50 % пентафторэтана R-125. Такой хладагент считают изотропным, и при его утечке смесь почти не изменяет своих состав, это позволяет дозаправить оборудование. Одним из недостатков таких смесей является температура скольжения. В процессе фазового перехода (испарения или конденсации) температура кипения смеси меняется. За счет температуры скольжения хладагенту R-410А присуще те же достоинства, что R-134А.

К недостаткам хладагента R-410А можно отнести то, что требуется использование только синтетических полиэфирных масел. Они быстро поглощают влагу и вследствие этого теряют свои качества. При этом масла неспособны растворять какие-либо органические соединения или нефтепродукты, которые могут стать загрязнителями.

Хладагент R-407C является, также, азеотропной смесью двух фторуглеводородов.

В состав смеси входят сразу три хладагента — R-134a (его доля составляет 52 %), R-125 (25 %) и R-32 (23 %). Каждая составляющая дает хладагенту часть свойств. Например, высокую производительность дает R-32, отсутствие возгораемости благодаря хладагенту R-125, оптимальный уровень рабочего давления в контуре обеспечивает R-134а.

Температура скольжения по сравнению с R-410А очень мала (0,15К), поэтому им можно пренебречь. Такая смесь хладагентов не является изотропной, в случае, если произошла утечка хладагента, его фракции улетучиваться неравномерно, меняя необходимый состав вещества.

Недостатком хладагента является то, что если холодильный контур разгерметизируется (произойдет утечка), оборудование нельзя будет просто дозаправить — придется сливать остатки хладагента и полностью заправлять новый хладагент. Именно поэтому R-407C сегодня популярен менее, чем должен. Еще одним недостатком марки является то, что она является самым сильным компонентом образования парниковых газов, разрушающих атмосферу.

Рабочее давление.

Абсолютное значение рабочего давления в системе зависит от нагрузки воспринимаемой компрессором. Чем выше давление, тем больше нагрузка на компрессор. С увеличением силы трения в подшипниках, увеличивается износ, что определяет надежность компрессора и всего агрегата. Кроме перечисленного, увеличивается нагрузка при постоянной производительности, приводит к потреблению компрессора большего количества электроэнергии. Разность давления также влияет на эффективность работы компрессора. Чем выше разность, тем выше вероятность протечки хладагента со стороны высоко давления на сторону низкого. [2]

К недостаткам хладагента R-410А относится высокое давление в системе оборудования и разность давления на сторонах всасывания и нагнетания. Если сравнить чиллеры с воздушным и водяным конденсатором, то значения будут сопоставимы. Из таблицы 1 видно, что чиллеры PROXIMUS (на хладагенте R-410А, с водяным конденсатором) и McPower (на хладагенте R-407С, с воздушным конденсатором) имеют примерно одинаковое рабочее давление конденсации.

Хладагент

Модель

Температура на входе вконденсатор

Тконд., °С

Рконд., бар

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector