
- •Холодильные агенты
- •Основные понятия и определения
- •Холодильные агенты
- •1. Общие сведения
- •2. Основные свойства холодильных агентов
- •2.1. Термодинамические свойства
- •2.2. Физико-химические свойства
- •2.3. Эксплуатационные требования
- •2.4. Физиологические свойства
- •2.5. Экономические требования
- •2.6. Экологические требования
- •3. Обозначения хладагентов и их смесей
- •3.1. Предельные углеводороды, их галогенные производные
- •3.6. Смеси хладагентов (в основном фреонов)
- •3.6.1. Азеотропные смеси
- •3.6.2. Неазеотропные смеси
- •4. Основные типы фторуглеводородных хладагентов
- •5. Международные документы, регламентирующие правила использования и оборота холодильных агентов
- •5.1. Требования Монреальского протокола к холодильным агентам
- •6. Краткая информация по основным холодильным агентам
- •7. Техника безопасности при эксплуатации холодильных машин с учетом свойств холодильных агентов
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Материалы на самостоятельную работу
- •Обозначения хладагентов
2.3. Эксплуатационные требования
При эксплуатации холодильной установки крайне нежелательно, чтобы холодильный агент выходил из системы. Это приведет в лучшем случае к потере дорогостоящего вещества, а при высокой опасности для персонала и к более серьезным последствиям. Поэтому холодильные агенты желательно чтобы обладали малой текучестью, в этом случае не будет необходимости предъявлять высокие требования к потенциальным местам утечки холодильного агента (обычно это различные соединения).
В любом случае нельзя полностью исключить утечки холодильного агента в процессе эксплуатации оборудования, поэтому возможность своевременного обнаружения утечки играет важную роль. Если рабочее вещество обладает характерным запахом или цветом, то факт и даже место утечки обнаруживается достаточно просто. При отсутствии этих признаков у холодильного агента обнаружение утечки возможно только с использованием специальных и дорогостоящих приборов (течеискателей, газоанализаторов).
Холодильный агент, который может присутствовать в помещениях при определенной концентрации, должен быть взрыво- и пожаробезопасным.
2.4. Физиологические свойства
В производственных помещениях присутствуют рабочие и обслуживающий персонал, а также в холодильных камерах находится пищевой продукт. Отсюда и ряд требований в отношении безопасности и гигиены производства.
Холодильный агент должен быть нетоксичным и безопасным для человека. Воздействие на продукты питания должно быть нулевым или незначительным в случае утечек в холодильной камере, при этом холодильный агент не должен вызывать загрязнения помещений.
2.5. Экономические требования
Стоимость холодильного агента. Холодильный агент должен быть достаточно дешевым.
На стоимость холодильного агента влияют несколько факторов. В технологическом плане изготовление такого вещества как холодильный агент – это химический процесс, поэтому производство должно быть как можно более простым. Наличие собственного товарного производства в стране существенно уменьшает затраты на перевозку и таможенные пошлины.
2.6. Экологические требования
Холодильный агент не должен влиять на экологию. Негорючесть и нетоксичность в отношении окружающего растительного и животного мира является немаловажным показателем.
Современные экологические требования ужесточены в отношении холодильных агентов. Они не должны вызывать разрушения озонового слоя Земли и не приводить к возникновению парникового эффекта.
Выбор холодильного агента определяется совокупностью всех перечисленных качеств и целевого использования холодильной машины.
3. Обозначения хладагентов и их смесей
В качестве первого хладагента использовалась вода, поскольку с 1755 г. она служила «для получения фригорий (отрицательных калорий)» в лабораторной установке, которую создал Уильям Гуллен (William Gullen). Позднее, в 1834 г., Якоб Перкинс (Jacob Perkins) изготовил компрессионную машину, работавшую на диэтиловом эфире, а в 1844 г. Джон Горри (John Gorrie) — машину со сжатием и расширением воздуха. В 1859 г. Фердинанд Карри (Ferdinand Carre) создал абсорбционную холодильную машину, использующую в качестве холодильного агента аммиак, а 4 года спустя Чарлз Теллир (Charles Tellir) запустил компрессор, работающий на метиловом эфире. Были опробованы еще хладагенты: углекислый газ (СО2) и двуокись серы (SО2). Из перечисленных хладагентов аммиак стал использоваться не только для адсорбционных холодильных машин, но и для компрессионных.
Этих три последних хладагента, а именно аммиак (R717), углекислый газ (R744) и двуокись серы (R764), оставались наиболее распространенными вплоть до 1930 г. Но после внедрения в 1930 г. в США новой категории хладагентов — хлорфторуглеродов, хорошо известных под аббревиатурой CFC, все ранее упоминавшиеся хладагенты, за исключением аммиака, почти полностью исчезли. Однако начиная с 1980 г. ученые стали подавать тревожные сигналы, привлекая внимание общественности к вредному воздействию CFC на окружающую среду. Поэтому производители начали разработку менее вредных для экологии планеты хладагентов, некоторые из которых уже появились на рынке. Эти хладагенты, заменяющие группу CFC, принадлежат главным образом к двум категориям химических соединений — фторхлорсодержащим углеводородам (HCFC) и фторуглеводородам (HFC).
Хотя число широко используемых хладагентов было сокращено, их номенклатура остается еще достаточно многочисленной. Чтобы обеспечить их обозначение, была введена система буквенно-цифровых индексов. Эта система установлена для всех химических соединений, состав которых не всегда в точности совпадает с описанными выше категориями CFC, HCFC или HFC (ГОСТ 29265-91 (ISO 817-74)).
Далее приведены международные правила обозначения холодильных агентов по группам. В начале буква R ставиться для всех холодильных агентов, далее добавляется индивидуальное для каждого вещества цифровое обозначение.