新冷媒压缩机技术讲义课件

下一页上一页主要内容：冷媒的限制和替代冷媒的选择冷媒的限制和替代冷媒的选择新冷媒的特性和问题点新冷媒的特性和问题点SHEC新冷媒压缩机的开发计划新冷媒压缩机的开发计划SHEC新冷媒压缩机的介绍新冷媒压缩机的介绍新冷媒压缩机的使用注意事项新冷媒压缩机的使用注意事项主要内容：冷媒的限制和替代冷媒的选择1下一页上一页1.1.冷媒的限制和替代冷媒的选择冷媒的限制和替代冷媒的选择根据蒙特利尔协议，根据蒙特利尔协议，HCFC物质被列入限制使用物质被列入限制使用物质，废除时间表为：物质，废除时间表为：发达国家的使用期限为发达国家的使用期限为2020年全废。年全废。发展中国家的使用期限为发展中国家的使用期限为2040年全废。年全废。1 1）.冷媒的限制冷媒的限制0 02020404060608080100100120120MontrealProtocolMontrealProtocol100%100%65%65%35%35%10%10%0%0%9696040410102020(year)year)(%)(%)1.冷媒的限制和替代冷媒的选择根据蒙特利尔协议，HCFC2下一页上一页2 2）.替代替代冷媒的选择冷媒的选择替代冷媒的选择原则：替代冷媒的选择原则：1.不破坏臭氧层不破坏臭氧层;2.无毒、不可燃；无毒、不可燃；3.化学和热的稳定性；化学和热的稳定性；4.材料相容性；材料相容性；5.热力学特性与现有冷媒相近等。热力学特性与现有冷媒相近等。由由于于找找不不到到能能满满足足以以上上要要求求的的单单一一冷冷媒媒，所所以以考考虑虑采采用用混混合合冷冷媒媒。非共沸冷媒非共沸冷媒R407C近共沸冷媒近共沸冷媒R410A2）.替代冷媒的选择替代冷媒的选择原则：由于找不到能满足以上3下一页上一页R407C和和R410A空调器开发原因空调器开发原因出于环保的要求，作为受国际协议限定的制出于环保的要求，作为受国际协议限定的制冷剂的环境参数，主要有：冷剂的环境参数，主要有：臭氧耗率臭氧耗率 （ODP），），全球变暖潜质（全球变暖潜质（GWP）。）。理想的理想的HFC替代物是替代物是ODP为零，为零，GWP很小。很小。R407C和R410A空调器开发原因出于环保的要求，作为受国4下一页上一页制冷剂温室效应与可燃性之间的矛盾制冷剂温室效应与可燃性之间的矛盾对于一种纯替代工质，存在下述规律：对于一种纯替代工质，存在下述规律：当制冷剂中的氢原子数多于氟原子数时，一定具有可燃性；而且相对于氟原子数，随着分子中氢原子数所占比例增大，其可燃性越大；相对于氢原子数，随着分子中氟原子数所占比例增大，其GWP越大，可燃性越小。所以，目前替代的冷媒方向为混合工质。日本和美国为日本和美国为R410A；欧洲现在是欧洲现在是R407C，但以后也基本是但以后也基本是R410A。制冷剂温室效应与可燃性之间的矛盾对于一种纯替代工质，存在下述5下一页上一页日本新冷媒发展趋势：冰箱：冰箱：R12 R134a;替换结束替换结束房间空调（房间空调（3HP以下）以下）R22 R410A;2004年止年止柜式空调（柜式空调（3HP以下）以下）R22 R407C;2004年止年止冷柜（小型）冷柜（小型）R12 R134a;替换结束替换结束冷柜（大型）冷柜（大型）R22 R404a;替换中替换中日本新冷媒发展趋势：冰箱：6下一页上一页欧洲消费市场冷媒使用趋势欧洲消费市场冷媒使用趋势20001998200620082010现在现在 2010 趋势趋势R22R410a R407cR134a欧洲消费市场冷媒使用趋势2000199820062008207下一页上一页上海日立开发上海日立开发R407c的理由：的理由：欧洲市场要求迫切；欧洲市场要求迫切；热物理性质与热物理性质与R22比比R410A更接近；更接近；R410A容积制冷量是容积制冷量是R22的的140，需要改变压缩，需要改变压缩机的排气量；机的排气量；压力上升压力上升10，压缩机和空调器改动小；，压缩机和空调器改动小；综合上讲：项目投入少，风险低。综合上讲：项目投入少，风险低。另：对于另：对于R32/125混合冷媒，混合冷媒，R32比率越大，系统比率越大，系统COP越高；但若超过越高；但若超过56，具有可燃性，而各占，具有可燃性，而各占50的的R410A系统系统COP与原来基本相等。与原来基本相等。上海日立开发R407c的理由：欧洲市场要求迫切；8下一页上一页2.2.新冷媒的特性和问题点新冷媒的特性和问题点1 1）.冷媒特性比较冷媒特性比较2.新冷媒的特性和问题点1）.冷媒特性比较9下一页上一页2 2）新）新冷媒压缩机的问题点冷媒压缩机的问题点(1)冷冻机油冷冻机油R22冷媒无极性冷媒无极性R22冷媒时采用矿物油冷媒时采用矿物油HFC冷媒有极性冷媒有极性HFC冷媒与矿物油不相溶，冷媒与矿物油不相溶，从而产生润滑部给油和回油性问题从而产生润滑部给油和回油性问题必须开发新的冷冻机油必须开发新的冷冻机油2）新冷媒压缩机的问题点(1)冷冻机油R22冷媒无极性R210下一页上一页冷冻机油的选择冷冻机油的选择由于由于HFC系冷媒中不含亲油性的氯离子，系冷媒中不含亲油性的氯离子，因此它不与传统的因此它不与传统的R22用矿物油亲和用矿物油亲和-需寻找其他油需寻找其他油主要考虑的物性：粘度，稳定性，抗磨性。主要考虑的物性：粘度，稳定性，抗磨性。CFC冷媒中所含的氯离子在机械部件中还起到抗磨的作用，冷媒中所含的氯离子在机械部件中还起到抗磨的作用，从目前冷冻油的选择来看：从目前冷冻油的选择来看：三洋，韩国三洋，韩国LG，三星也是三星也是PVE油；油；三菱和大金为三菱和大金为AB油；油；日立，东芝，松下为日立，东芝，松下为POE油。油。冷冻机油的选择由于HFC系冷媒中不含亲油性的氯离子，主要考虑11下一页上一页各类冷冻机油性能比较各类冷冻机油性能比较比较：比较：各类冷冻机油性能比较比较：12下一页上一页主要摩擦副主要摩擦副活塞外径活塞外径曲轴曲轴上轴部上轴部下轴部下轴部下缸盖止推面下缸盖止推面汽缸叶片槽汽缸叶片槽叶片叶片加压面加压面先端先端反加压面反加压面(2)滑动摩擦部件滑动摩擦部件叶片叶片/活塞材料的改进活塞材料的改进主要摩擦副活塞外径曲轴上轴部下轴部下缸盖止推面汽缸叶片槽叶片13下一页上一页(3)残留杂质的相容性残留杂质的相容性 现有生产工艺情况下残留在压缩机内部现有生产工艺情况下残留在压缩机内部的各种杂质有可能与新冷媒的各种杂质有可能与新冷媒/冷冻机油不相冷冻机油不相容，导致油、冷媒及绝缘材料等的劣化，并容，导致油、冷媒及绝缘材料等的劣化，并在毛细管等部件中发生淤堵。在毛细管等部件中发生淤堵。(3)残留杂质的相容性 现有生产工艺情况下残留在压缩14下一页上一页1)R407C冷媒压缩机系列及能力分布图冷媒压缩机系列及能力分布图3.SHEC新冷媒压缩机的开发计划新冷媒压缩机的开发计划1)R407C冷媒压缩机系列及能力分布图3.SHEC新冷15下一页上一页2)R407C2)R407C冷媒压缩机规格表冷媒压缩机规格表2)R407C冷媒压缩机规格表16下一页上一页名义冷量对应的测试工况uu冷凝温度冷凝温度冷凝温度冷凝温度Tc=54.4 Tc=54.4=(T3+T4)/2(T3+T4)/2 (冷凝压力下的泡露点平均温度冷凝压力下的泡露点平均温度冷凝压力下的泡露点平均温度冷凝压力下的泡露点平均温度)(对应饱和压力对应饱和压力Pd=2.327MPaA)Pd=2.327MPaA)uu蒸发温度蒸发温度蒸发温度蒸发温度Ts=Ts=7.2=(T6+T7)/27.2=(T6+T7)/2 (由蒸发器进口剂温度与露点温度的平均温度由蒸发器进口剂温度与露点温度的平均温度由蒸发器进口剂温度与露点温度的平均温度由蒸发器进口剂温度与露点温度的平均温度)(对应饱和压力对应饱和压力0.632MPaA)0.632MPaA)。uu 压缩机吸气前温度压缩机吸气前温度压缩机吸气前温度压缩机吸气前温度T1=T1=3535(对应吸气过热度对应吸气过热度T1-T7=25.6)T1-T7=25.6)uu过冷度过冷度过冷度过冷度T4-T5=8.3T4-T5=8.3(对应膨胀阀前温度对应膨胀阀前温度T5=43.95)T5=43.95)R407CR407C冷媒冷媒冷媒冷媒名义冷量对应的测试工况冷凝温度Tc=54.4=(T3+17下一页上一页4.SHEC4.SHEC新冷媒压缩机的介绍新冷媒压缩机的介绍叶片：SKH51YAP63电机：提高力矩冷冻机油：4GSIHAF68D1活塞：FCC250FCC250GH曲轴：强度提高4.SHEC新冷媒压缩机的介绍叶片：电机：提高力矩冷冻机油18下一页上一页1）开发了新的冷冻机油）开发了新的冷冻机油1）开发了新的冷冻机油19下一页上一页2）开发了新的叶片和活塞材料）开发了新的叶片和活塞材料2）开发了新的叶片和活塞材料20下一页上一页3）对压缩机材料和工艺副资材的相容性研究）对压缩机材料和工艺副资材的相容性研究研究的材料研究的材料:1.压缩机材料压缩机材料(电机绝缘材料、电机绝缘材料、金属材料等）金属材料等）.2.加工工艺副资材加工工艺副资材(如切削油、防锈油、模具如切削油、防锈油、模具 成型油、清洗剂等共成型油、清洗剂等共上百种上百种加工副资材）加工副资材）试验条件试验条件触媒触媒:Cu,Fe,AlCu,Fe,Al制冷剂制冷剂.:R407C(1g).:R407C(1g)冷冻机油冷冻机油:HAF68D1(2g):HAF68D1(2g)试管试管污染物污染物试验方法试验方法加热：加热：175175，14天冷却：-40-40，4Hr结果判定有无凝絮等不溶物有无凝絮等不溶物 如有，则应减少此种污染如有，则应减少此种污染物或变更产生此种污染物物或变更产生此种污染物工艺工艺 3）对压缩机材料和工艺副资材的相容性研究研究的材料:121下一页上一页w 水分控制水分控制POE油吸水性强，可能发生加水分解反应严格控制系统水分，建议安装分子筛干燥剂；在构造上不使干燥剂粉碎粉末进入冷冻系统。5.新冷媒压缩机的使用注意事项压缩机暴露在空气中时间约在5分钟分钟以下。水分控制POE油吸水性强，可能发生加水分解反应严格控制系统22下一页上一页w 选择适当的分子筛型号和安装结构选择适当的分子筛型号和安装结构 选择适当的分子筛型号和安装结构23下一页上一页系统中使用分子筛干燥剂后的系统中使用分子筛干燥剂后的 油中水分变化油中水分变化系统中使用分子筛干燥剂后的 油中水分变化24下一页上一页w 冷媒的充注冷媒的充注,必须避免冷媒成分发生变化必须避免冷媒成分发生变化 冷媒的充注,必须避免冷媒成分发生变化25下一页上一页新冷媒压缩机的使用注意事项必须严格控制新冷媒制冷系统中的水分含量（必须严格控制新冷媒制冷系统中的水分含量（150ml）。）。为了除去系统中残存水分，建议追加干燥器，并请使用为了除去系统中残存水分，建议追加干燥器，并请使用指定的分子筛干燥器。指定的分子筛干燥器。对于非共沸冷媒对于非共沸冷媒,安装、维护过程中有可能引起冷媒成安装、维护过程中有可能引起冷媒成分比的变化，分比的变化，当发生冷媒泄漏时请不要追加充填当发生冷媒泄漏时请不要追加充填。冷媒应在液体状态进行充注；冷媒应在液体状态进行充注；在气体状态进行充注时冷媒的组分将会发生变化。在气体状态进行充注时冷媒的组分将会发生变化。请确保系统的清洁度，对系统中杂质进行充分的考核，请确保系统的清洁度，对系统中杂质进行充分的考核，因为不相容的杂质会影响压缩机的可靠性。因为不相容的杂质会影响压缩机的可靠性。(清洗后的清洗后的残留液，两器管道中的含尘量等。残留液，两器管道中的含尘量等。)新冷媒压缩机的使用注意事项必须严格控制新冷媒制冷系统中的水分26下一页上一页价格比较价格比较美芝美芝X1C系列报价和系列报价和R22压缩机在同一水平线。压缩机在同一水平线。日本三洋日本三洋1匹和匹和1.5匹比匹比R22高高10%左右。左右。三星：三星：5600 BTU-53 USD；7000 BTU-57.5 USD;8000 BTU-62 USD;9200 BTU-65 USD;12400BTU-68.5 USD;14500BTU-71 USD;18000BTU-76.4 USD。LG：7800 BTU-61 USD；9500 BTU-66 USD；12000BTU-71 USD。价格比较美芝X1C系列报价和R22压缩机在同一水平线。27