蒸汽壓縮式制冷系統按采用的工質不同,可分為氨制冷系統、氟制冷系統、溴化鋰吸收式制冷系統、共沸溶液制冷系統和非共沸溶液制冷系統。
蒸汽壓縮機制冷系統可以采取多種方式進行制冷，例如氟制冷和氨制冷，對于這兩種方式有什么區別和不同呢，下面對氨制冷系統與氟制冷系統的異同進行分析比較,以利制冷系統的選擇和決策。
制冷系統由于采用的工質不同,制冷系統的特性、構造及應用范圍亦不同。
(1)一次性投資。一般情況下,大中型氨制冷系統較同規模的氟制冷系統投資少。這主要是因為氟制冷系統的制冷機組、設備、管路及閥件價格較高,且氟制冷系統自動化程度高,投資相對較高。
(2)運行成本。氨制冷系統的工質價格低廉,且制冷工質單位制冷量大,耗電較少,運行成本較低。氟制冷系統的工質價格較高,單位制冷量較小,耗電相對較多,運行成本較高。
(3)環保特性。氨制冷系統的制冷劑氨是自然工質,消耗臭氧系數ODP=0,地球變暖系數GWP=0,對環境無污染。氟制冷系統的CFCs工質,因破壞臭氧層的特性,已被淘汰。HCFCs工質,消耗臭氧系數ODP較小,地球變暖系數GWP較小,對環境有一定破壞作用,根據有關國際協定,發展中國家允許在2040年以前使用。
(4)安全性。氨在空氣中達到16%~25%時,遇明火可爆炸。氨有毒,可引起窒息和凍傷。安全性較差。在人口密集的場所,不應使用大容量的氨制冷系統。F-22無毒,與空氣混合遇明火不爆炸,安全性較好。在人員密集的場所(發展中國家),應用F-22系統和F-134a系統較安全。當然,有條件的話,應用CO2制冷系統更環保、更安全。
(5)供液和回氣管路。氨系統一般采用下進上出方式連接蒸發器;氟系統一般采用上進下出方式連接蒸發器,以利回油。氨系統水平吸氣管道應坡向循環桶或氣液分離器;氟系統水平吸氣管道應坡向壓縮機。
(6)供液方式。氨系統和氟系統均可采用直接供液、液泵供液和重力供液方式,給蒸發器供液。
(7)應用范圍。氨系統和氟系統均是中溫制冷工質,均具有適中的壓力與溫度,既可用于冷凍冷藏、也可用于空調、工業制冷、啤酒業和制藥業。氟系統用于直接蒸發式空調系統更安全。氨系統可采用間接冷卻方式(通過載冷劑)用于空調。
(8)自動化控制程度。氟制冷系統自動化程度高,一般不用人工操作,可節約人工成本。氨制冷系統多為人工操作,自動化程度較低,但運行穩定性好。
(9)氨與油的溶解度較小,氨系統換熱器表面易形成油膜,影響傳熱,因此,蒸發器、冷凝器、儲液器、中冷器、油氨分離器應定期放油。氟系統中,氟與油相互溶解,換熱器表面不會形成油膜,不會影響傳熱,但蒸發器中油太多會使蒸發溫度升高。氟系統一般設自動回油裝置,氟系統管路設計安裝應考慮設回油彎,并聯機組應考慮油平衡問題。
(10)氨制冷系統經過多年的設計、安裝、運行管理實踐,技術成熟、運行穩定;氟制冷系統由于設計、安裝、運行管理不規范,再加上自控元件質量問題,盡管自動化程度高,但運行穩定性仍需改進,易發生燒機事故。
(11)適用。氨制冷系統一般適用于大中型冷凍冷藏、工業制冷、制冰、人工冰場和間接式中央空調。氟制冷系統一般適用于冰箱、冰柜、展示柜、家用空調、商用空調、中小型冷庫和冷凍、工廠低溫空調、礦井空調、冰激凌、冷飲、食用冰、人工冰場及小型工業制冷等。
(12)制冷系統的設備、管路及閥件。氨系統管道一律采用無縫鋼管,鋼制容器及設備,鋁合金活塞,無縫鋼管蒸發器或鋁合金排管蒸發器;閥門與管件采用氨專用產品。壓縮機多為活塞式和螺桿式。氟系統管道采用銅管和無縫鋼管,鋼制設備,銅管蒸發器或鋁合金排管蒸發器,閥門與管件采用氟專用產品。壓縮機有數碼渦旋式、螺桿式、活塞式等。
(13)當氨系統存在水分時,氨會腐蝕設備及管路。氟系統含有水分時,氟也會腐蝕設備及管道,并易形成冰塞,因此,氟系統應設干燥過濾器。
(14)查找泄漏。氨有刺激腥臭味,易發現泄漏。氨系統查漏可用酚酞試紙遇氨變紅和石蕊試紙遇氨變藍的特性查找泄漏。氟無色無味,氟系統泄漏不易發現,一旦發現,損失已較大。氟系統查漏可使用鹵素噴燈法,肥皂水涂抹法,電子查漏儀法。
(15)氨制冷系統和氟制冷系統的選擇決策,應根據具體應用環境及溫度條件,投資和運行費用,環境保護要求,節能要求,安全要求,運行穩定性,自動化控制要求等方面綜合分析確定。
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