Охолоджувальна композиція, холодильна розбавлювальна суміш та спосіб модифікації рефрижераторної системи
Номер патенту: 73526
Опубліковано: 15.08.2005
Автори: Пул Джон Едвард, Кеппер Джон Дерек, Поуелл Річард, Томас Джеймс Віктор
Формула / Реферат
1. Охолоджувальна композиція, яка містить 1,1,1,2-тетрафторетан (R134а), пентафторетан (R125) і добавку, вибрану з насичених гідрокарбонів або їх сумішей, з температурою кипіння у межах від -5 до 70 °С, причому маси R125 і R134а знаходяться в межах:
R125
50-80 %
R134а
50-20 %.
2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що маси R125 і R134а знаходяться в межах:
R125
60-80 %
R134а
40-20 %.
3. Композиція за п. 2, яка відрізняється тим, що маси R125 і R134а знаходяться в межах:
R125
60-78 %
R134a
40-22 %.
4. Композиція за п. 3, яка відрізняється тим, що маси R125 і R134а знаходяться в межах:
R125
64-76 %
R134а
36-24 %.
5. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що маси R125 і R134а знаходяться в межах:
R125
57-78 %
R134а
43-22 %.
6. Композиція за п. 5, яка відрізняється тим, що маси R125 і R134а знаходяться в межах:
R125
63-76 %
R134a
37-24 %.
7. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що гідрокарбонова добавка вибрана з групи: 2-метилпропан, 2,2-диметилпропан, бутан, пентан, 2-метилбутан, циклопентан, гексан, 2-метилпентан, 3-метилпентан, 2,2-диметилбутан, метилциклопентан і їх суміші.
8. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що гідрокарбонова добавка має точку кипіння в межах 20-40 °С.
9. Композиція за п. 8, яка відрізняється тим, що гідрокарбонова добавка вибрана з групи: n-пентан, циклопентан, ізопентан і їх суміші.
10. Композиція за п. 9, яка відрізняється тим, що гідрокарбоновою добавкою є n-пентан.
11. Композиція за п. 9 або 10, яка відрізняється тим, що гідрокарбонова добавка містить бутан.
12. Композиція за п. 11, яка відрізняється тим, що співвідношення пентан:бутан становить від 1:3 до 1:8, краще 1:5.
13. Композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст гідрокарбонової добавки становить від слідів до 10 %.
14. Композиція за п. 13, яка відрізняється тим, що вміст гідрокарбонової добавки становить від 1 до 8 %.
15. Композиція за п. 14, яка відрізняється тим, що вміст гідрокарбонової добавки становить від 2 до 4 %.
16. Композиція за будь-яким з пп. 1-15, яка відрізняється тим, що додатково містить R22.
17. Холодильна розбавлювальна суміш, яка містить охолоджувальну композицію за будь-яким з пунктів 1-16.
18. Спосіб модифікації рефрижераторної системи або системи кондиціонування повітря, де як холодоагент використовують R22, який включає операцію додання холодильної розбавлювальної суміші за п. 17 до холодоагента системи.
Текст
Винахід стосується холодоагента, призначеного, зокрема, але не тільки, для кондиціонерів повітря, а також охолоджувальних композицій, нешкідливих для озонового шару атмосфери і придатних для додання до існуючих холодоагентів і сумісних з мастилами, які широко застосовуються у рефрижераторних і кондиціонерних системах. Винахід також стосується способу модифікації рефрижераторних і кондиціонерних систем. Хлорфторкарбони (CFC), наприклад, CFC11 і CFC12, мають високу стабільність і низьку токсичність і є негорючими і тому безпечними при використанні у рефрижераторних і кондиціонерних системах. Коли вони потрапляють в атмосферу, то руйн ують озоновий шар, який захищає довкілля від шкідливої дії ультрафіолетових променів. Монреальський протокол, міжнародна угода з захисту довкілля, підписана понад 160 країнами, передбачає поступову відмову від використання CFC. Це стосується також гідрохлорфторкарбонів (HCFC), які теж є шкідливими для озонового шару. R 22 є хімічною рідиною - HCFC і є найбільш поширеним у світі холодоагентом рефрижераторних і кондиціонерних систем. R 22 має Потенціал Руйнування Озону (ПРО), який становить приблизно 5% такого потенціалу CFC11. Після припинення використання CFC R 22 стане волюметрично найбільш поширеною руйнівною для озону речовиною. Згідно з Монреальським протоколом, R 22 також підлягає виведенню з використання і її вже заборонено для використання у деяких країнах. Будь-який замісник HCFC 22 має бути нездатним руйнувати озон. Композиція винаходу не включає атомів хлору і тому є нешкідливою для озонового шару, але має такі ж робочі характеристики, як робоча рідина рефрижератора, наприклад, R 22. Наведемо деякі визначення. Зеотропи - рідкі суміші, паровий і рідинний склад яких є різними при певній температурі. Температурне сковзання. Якщо зеотропічну рідину дистилюють при постійному тиску, її точка кипіння підвищується. Зміну точки кипіння з початку дистиляції до момента зникнення рідкої фази називають температурним сковзанням. Таке сковзання спостерігається також при конденсації насиченого пару зеотропу при постійному тиску. Азеотропи - рідкі суміші певного складу, паровий і рідинний склад яких залишаються незмінними при певній температурі. Взагалі рідка суміш, азеотропна при випарюванні, не може бути азеотропною при конденсації. Однак у літературі стосовно рефрижерації можна знайти опис азеотропічної суміші, яка відповідає наведеному визначенню у певних робочих температурних межах. Майже азеотропи - суміші, які киплять у вузькому температурному діапазоні і мають невелике температурне сковзання. Ретрофітна охолоджуюча суміш - нехлоровмісна суміш для заміщення первісних холодоагентів CFC або HCFC. Доповнююча охолоджуюча суміш - нехлоровмісна суміш для додання до HCFC, що залишився у пристрої, яка робить нешкідливими витоки. Герметичний компресор - компресор, електродвигун якого знаходиться у спільній з ними завареній камері. Двигун охолоджується парами хладоагента, що надходять у компресор. Тепло двигуна видаляється через конденсатор. Напівгерметичний компресор - герметичний компресор, кожух якого має болтове з'єднання, яке може бути відкрите для обслуговування компресора. Відкритий компресор - компресор, що приводиться зовнішнім двигуном через вал, який проходить крізь кожух компресора. Тепло двигуна розсіюється у атмосферу без конденсатора. Є більш ефективним у використанні, але через ущільнення валу можливі витоки холодоагента. Проценти і пропорції у цьому описі є масовими. Холодоагенти CFC і HCFC позначені літерою R. Першим об'єктом винаходу є о холоджувальна композиція, яка включає 1,1,1,2-тетрафторетан (R 134а), пентафторетан (R 125) і добавку, обрану з насиченого гідрокарбону або його суміші, з температурою кипіння у межах -5 - 70°С, причому маси R 125 і R 134а лежать у межах: R 125 - 50-80% R134a- 50-20% Ці композиції можуть бути використані як ретрофітні або доповнюючі охолоджуючі суміші. їх можна використовува ти у напівгерметичних і герметичних системах. Бажані маси R 125 і R 134а лежать у межах: R 125 - 60-80% R134a - 40-20% Більш бажано: R 125 - 50-78% R134a - 40-22% Найкраще: R 125 - 64-76% R 134а - 34-24% Ці межі є бажаними для герметичних і напівгерметичних систем. Композицію можна використовувати також у відкритих системах. Для таких систем бажаними є межі: R 125 - 57-78% R 134а - 43-22% Більш бажано: R 125 - 63-76% R134a - 33-24% Пропорція R 125 для відкритих систем може досягати 10%, бажано, на 4-5% вище, ніж у герметичних і напівгерметичних системах. Згідно з першим об'єктом винаходу, суміш не містить інших холодоагентів. Згідно з другим об'єктом винаходу, суміш, придатна для використання як доповнююча охолоджуюча суміш, може додатково містити R 32. Гідрокарбонові добавки бажано обирати з групи, яку утворюють 2-метилпропан, 2,2-диметилпропан, бутан, пентан, 2-метилбутан, циклопентан, гексан, 2-метилпентан, 3-метилпентан, 2,2-диметилбутан і метилциклопентан. Бажана точка кипіння цих гідрокарбонів становить 20-40°С. Бажаними є n-пентан, циклопентан, ізопентан і їх суміші, найкраще використовувати n-пентан, ізопентан або їх суміші. Суміші комерційних насичених гідрокарбонів можна придбати: комерційний циклопентан у Phillips Petroleum International NV, Norpar P5 n-пентан - у Exxon Chemical і ізопентан Q111 - у Shell Chemicals. Відносна кількість пентанового і бутанового компонентів має становити 0,2-5% повної композиції, бажано, 2-4%, більш бажано 3-4%. У композиції, що містить 5% гідрокарбонів пентану, бажано, ізопентан у кількості 0,2-2% може бути використаний разом з бутаном (у кількості 4,8-3%). У композиціях з нижчим вмістом гідрокарбонів, наприклад, 1-4%, співвідношення бутан/пентан може бути збільшене для мінімізації накопичення гідрокарбону при витоку. Цим знижується ризик зайняття. Згідно з другим об'єктом винаходу доповнююча суміш включає композицію згідно з першим об'єктом винаходу. Третім об'єктом винаходу є охолоджуюча композиція, яка включає композицію згідно з першим об'єктом винаходу разом з R 22. Винахід також включає спосіб модифікації рефрижераторної системи або системи кондиціонування повітря, що використовують R 22 як холодоагент, і передбачає операцію додання композиції згідно з другим об'єктом винаходу до холодоагента системи. Позитивно-об'ємні компресори, тобто поршневі або ротаційні, які використовуються у рефрижераторних системах, всмоктують з картера невелику кількість масла, яке викидається через вихідні клапани разом з парами холодоагента. Для змащування компресора це масло має примусово циркулювати у контурі з потоком холодоагента і повертатись у картер. Холодоагенти CFC і HCFC здатні змішуватись з маслом і, отже, переносити його у контурі. Однак, оскільки CFC і гідрокарбонові мастила мають низьку взаємну розчинність, це може порушити повертання масла. Проблема стає особливо гострою у випарниках, де низькі температури можуть підвищити в'язкість масла і порушити його перенесення уздовж стінок трубки. При використанні CFC і HCFC у маслі залишається холодоагент у кількості, достатній для зниження в'язкості масла і забезпечення його повертання. При використанні холодоагентів HFC з гідрокарбоновим мастилом повернення масла можна забезпечити введенням у систему гідрокарбонової рідини, яка має такі якості: (а) розчинність у мастилі при температурі випарника, достатня для зниження його в'язкості, і (б) леткість, достатня для дистиляції з гарячого мастила у картері компресора. Гідрокарбони задовольняють цим вимогам. Охолоджувальні композиції згідно з винаходом мають ряд переваг. R 125 має здатність гасити полум'я і тому його наявність усуває займистість охолоджувальної композиції. Підвищений вміст HFC дозволяє додати більше т-пентану і цим поліпшити розчинність суміші з традиційними мастилами, наприклад, мінеральними і алкілбензольними. Винахід має ряд переваг порівняно з R 22, включаючи нульове руйнування озону, нижчу температуру випуску і вищу ємкість. Винахід має ряд переваг порівняно з R407c - замісником HFC, оскільки забезпечує краще повернення гідрокарбонового масла, краще охолодження двигуна у герметичних компресорах, нижчу температуру і нижчий тиск випуску. Далі наведені приклади, що ілюструють винахід, не обмежуючи його. Приклад 1 Була оцінена ефективність п'яти композицій R125/R134a/пентан з використанням стандартної процедури аналізу холодильного циклу для визначення їх придатності як ретрофітних заміщувачів R22 у герметичних і напівгерметичних системах. Обрані робочі умови були типовими для систем кондиціонування повітря. Оскільки суміші були зеотропними, для визначення температурних меж циклу були обрані середні точки їх температурних сковзань у випарнику і конденсаторі. Дані для R22 були визначені при тих же температурах. Вміст пентану становив 4% (за масою) повної маси суміші R125/R134a/пентан. Для спрощення обчислень цю малу кількість пентану не враховували. Аналіз циклу був проведений для таких охолоджувальних композицій: 1. R125 - 44%, R134a - 56% 2. R125 - 56%, R134а - 44% 3. R125 - 64%, R134a - 36% 4. R125 - 76%, Ri34a - 24% 5. R125 - 80%, R134a - 20% Аналіз проводили для таких умов циклу: Потужність, витрачена на охолодження -10кВт Випарник Середня температура випаровування - 7,0°С Перегрів - 5°С Падіння тиску у лінії всмоктуванні (через температур унасичення) - 1,5°С Конденсатор Середня температура конденсації - 45,0°С Переохолодження - 5,0°С Падіння тиску у лінії випуск у (через температуру насичення) - 1,5°С Теплообмінник лінія рідини/лінія всмоктування Ккд - 0,3 Компресор Ккд електродвигуна - 0,85 Ізентропічний ккд компресора - 0,7 Волюметричний ккд компресора - 0,82 Паразитна потужність Внутрішній вентилятор - 0,3кВт Зовнішній вентилятор - 0,4кВт Контроль - 0,1кВт Результати аналізу роботи у пристрої кондиціонування повітря при наведених робочих умовах показані у табл.1. Для порівняння наведені результати також для R22. Як можна бачити, всі композиції мали нижчу температуру вип уску, ніж R22, і у цьому відношенні є кращими. Однак, композиція 5 не є бажаною, оскільки для неї тиск випуску більш, як на 2 бар перевищує цей показник для R22. Композиція 1 є неприйнятною, оскільки її холодопродуктивність становила менше 90% холодопродуктивності R22. Загалом показники ефективності композицій 2, 3, 4 відповідають визначеним вище критеріям і, отже, вимогам винаходу. Приклад 2 Була оцінена ефективність п'яти композицій R125/R134a/пентан з використанням стандартної процедури аналізу холодильного циклу для визначення їх придатності як ретрофітних заміщувачів R22 у відкритих системах. Обрані робочі умови були типовими для систем кондиціонування повітря. Оскільки суміші були зеотропними, для визначення температурних меж циклу були обрані середні точки їх температурних сковзань у випарнику і конденсаторі. Дані для R22 були визначені при тих же температурах. Вміст пентану становив 4% (за масою) повної маси суміші R125/R134a/пентан. Для спрощення обчислень цю малу кількість пентану не враховували. Аналіз циклу був проведений для таких охолоджувальних композицій: 1. R125 - 44%, R134a - 56% 2. R125 - 56%, R134a - 44% 3. R125 - 64%, R134a - 36% 4. R125 - 76%, R 134a - 24% 5. R125 - 80%, R 134a - 20% Аналіз проводили для таких умов циклу: Потужність, витрачена на охолодження -10кВт Випарник Середня температура випаровування - 7,0°С Перегрів - 5°С Падіння тиску у лінії всмоктуванні (через температур у насичення) - 1,5°С Конденсатор Середня температура конденсації - 45,0°С Переохолодження - 5,0°С Падіння тиску у лінії випуск у (через температуру насичення) - 1,5°С Теплообмінник лінія рідини/лінія всмоктування Ккд - 0,3 Компресор Ккд електродвигуна - 0,85 Ізентропічний ккд компресора - 0,7 Волюметричний ккд компресора - 0,82 Паразитна потужність Внутрішній вентилятор - 0,3кВт Зовнішній вентилятор - 0,4кВт Контроль - 0,1кВт Результати аналізу роботи у пристрої кондиціонування повітря при наведених робочих умовах показані у табл.2. Для порівняння наведені результати також для R22. Як можна бачити, всі композиції мали нижчу температуру вип уску, ніж R22, і у цьому відношенні є кращими. Однак, композиція 5 не є бажаною, оскільки для неї тиск випуску більш, як на 2 бар перевищує цей показник для R22. Композиції 1, 2 є неприйнятними, оскільки їх холодопродуктивність становила менше 90% холодопродуктивності R22. Загалом показники ефективності композицій 3, 4 відповідають визначеним вище критеріям і, отже, вимогам винаходу. Приклад 3 Була оцінена ефективність п'яти композицій R125/R134a/пентан з використанням стандартної процедури аналізу холодильного циклу для визначення їх придатності як ретрофітних заміщувачів R22 у герметичних і напівгерметичних системах, оснащених теплообмінником між лінією рідини і лінією всмоктування. Обрані робочі умови були типовими для систем кондиціонування повітря. Оскільки суміші були зеотропними, для визначення температурних меж циклу були обрані середні точки їх температурних сковзань у випарнику і конденсаторі. Дані для R22 були визначені при тих же температурах. Вміст пентану становив 4% (за масою) повної маси суміші R125/R134a/пентан. Для спрощення обчислень цю малу кількість пентану не враховували. Аналіз циклу був проведений для таких охолоджувальних композицій: 1. R125 - 44%, R134а - 56% 2. R125 - 56%, R134a - 44% 3. R125 - 64%, R134a - 36% 4. R125 - 76%, R 134a - 24% 5. R125 - 80%, R134a - 20% Аналіз проводили для таких умов циклу: Потужність, витрачена на охолодження -10кВт Випарник Середня температура випаровування - 7,0°С Перегрів - 5°С Падіння тиску у лінії всмоктуванні (через температур у насичення) - 1,5°С Конденсатор Середня температура конденсації - 45,0°С Переохолодження - 5,0°С Падіння тиску у лінії випуск у (через температуру насичення) - 1,5°С Теплообмінник лінія рідини/лінія всмоктування Ккд - 0,3 Компресор Ккд електродвигуна - 0,85 Ізентропічний ккд компресора - 0,7 Волюметричний ккд компресора - 0,82 Паразитна потужність Внутрішній вентилятор - 0,3кВт Зовнішній вентилятор - 0,4кВт Контроль - 0,1кВт Результати аналізу роботи у пристрої кондиціонування повітря при наведених робочих умовах показані у табл.3. Для порівняння наведені результати також для R22. Як можна бачити, всі композиції мали нижчу температуру вип уску, ніж R22, і у цьому відношенні є кращими. Однак, композиція 5 не є бажаною, оскільки для неї тиск випуску більш, як на 2 бар перевищує цей показник для R22. Композиції 1, 2 є неприйнятними, оскільки їх холодопродуктивність становила менше 90% холодопродуктивності R22. Загалом показники ефективності композицій 3, 4 відповідають визначеним вище критеріям і, отже, вимогам винаходу. Приклад 4 Була оцінена ефективність двох композицій R125/R134a/пентан з використанням стандартної процедури аналізу холодильного циклу для визначення їх придатності як доповнюючих сумішей для R22 у герметичних і напівгерметичних системах. Обрані робочі умови були типовими для систем кондиціонування повітря. Оскільки суміші були зеотропними, для визначення температурних меж циклу були обрані середні точки їх температурних сковзань у випарнику і конденсаторі. Дані для R22 були визначені при тих же температурах. Вміст пентану становив 4% (за масою) повної маси суміші R125/R134a/пентан. Для спрощення обчислень цю малу кількість пентану не враховували. Аналіз циклу був проведений для таких доповнюючих композицій: 1.R125 - 64%, R134a - 36% 2. R125 - 44%, R134а - 56% Для визначення впливу на роботу пристрою розбавлення R22 доповнюючою композицією був проведений аналіз циклу для охолоджувальних композицій з масовим вмістом фракції R22 від 1,0 до 0,0. Результати наведено у табл.4а, 4b. Головні параметри ілюструються графіком 1, де точки обчислення з'єднані плавними лініями. Аналіз проводили для таких умов циклу: Потужність, витрачена на охолодження -10кВт Випарник Середня температура випаровування - 7,0°С Перегрів - 5°С Падіння тиску у лінії всмоктуванні (через температур у насичення) - 1,5°С Конденсатор Середня температура конденсації - 45,0°С Переохолодження - 5,0°С Падіння тиску у лінії випуск у (через температуру насичення) - 1,5°С Лінія рідини Ккд електродвигуна - 0,85 Ізентропічний ккд компресора - 0,7 Волюметричний ккд компресора - 0,82 Паразитна потужність Внутрішній вентилятор - 0,3кВт Зовнішній вентилятор - 0,4кВт Контроль -0,1кВт Всі композиції мали нижчу температуру випуску, ніж R22, і у цьому відношенні є кращими. Композиція 1 дає холодопродуктивність вище 90% холодопродуктивності R22 для всіх розбавлень. Суміші з більш, як 45% R22, дають холодопродуктивність таку ж або кращу за холодопродуктивність R22. COP (системи) не перевищує 2% цього показника R22 для всіх розбавлень. Отже, ця композиція задовольняє вимогам винаходу. Композиція 2 дає холодопродуктивність вище 90% холодопродуктивності R22 для сумішей з вмістом R22 20% і вище. її COP (системи) є, по суті, таким же, як для R22 для всіх розбавлень. Отже, ця композиція задовольняє вимогам винаходу для сумішей з вмістом R22 20% і вище. Приклад 5 Була оцінена ефективність композиції R125/R134a/пентан з використанням стандартної процедури аналізу холодильного циклу для визначення її придатності як доповнюючої суміші для R22 у герметичних і напівгерметичних системах. Обрані робочі умови були типовими для систем кондиціонування повітря. Оскільки суміші були зеотропними, для визначення температурних меж циклу були обрані середні точки їх температурних сковзань у випарнику і конденсаторі. Дані для R22 були визначені при тих же температурах. Вміст пентану становив 4% (за масою) повної маси суміші R125/R134a/пентан. Для спрощення обчислень цю малу кількість пентану не враховували. Для визначення впливу на роботу пристрою розбавлення R22 доповнюючою композицією був проведений аналіз циклу для охолоджувальних композицій з масовим вмістом фракції R22 від 1,0 до 0,0. Результати наведено у табл.5. Головні параметри ілюструються графіком 2, де точки обчислення з'єднані плавними лініями. Для цієї композиції був проведений аналіз циклу для таких умов: Випарник Середня температура випаровування - 7,0°С Перегрів - 5°С Падіння тиску у лінії всмоктуванні (через температур у насичення) - 1,5°С Конденсатор Середня температура конденсації - 45,0°С Переохолодження - 5,0°С Падіння тиску у лінії випуск у (через температуру насичення) -1,5°С Теплообмінник лінія рідини/лінія всмоктування Ккд - 0,3 Компресор Ккд електродвигуна - 0,85 Ізентропічний ккд компресора - 0,7 Волюметричний ккд компресора - 0,82 Паразитна потужність Внутрішній вентилятор - 0,3кВт Зовнішній вентилятор - 0,4кВт Контроль - 0,1кВт Всі суміші з доповнювачем мали нижчу температур у випуску, ніж R22, і у цьому відношенні задовольняли вимогам винаходу. СОР (системи) є, по суті, таким же, як для R22 для всіх розбавлень. Холодопродуктивність - не нижче 98% холодопродуктивності R22 для всіх розбавлень. Суміші з більш, як 20% R22, дають холодопродуктивність таку ж або кращу за холодопродуктивність R22. Тиск випуску менш, ніж на 2 бар перевищує цей показник для R22 для всіх розбавлень. Отже, ця композиція задовольняє вимогам винаходу. Приклад 6 Була оцінена ефективність композиції R125/R134a/neHTaH з використанням стандартної процедури аналізу холодильного циклу для визначення її придатності як доповнюючої суміші для R22 у герметичних і напівгерметичних системах. Обрані робочі умови були типовими для систем кондиціонування повітря. Оскільки суміші були зеотропними, для визначення температурних меж циклу були обрані середні точки їх температурних сковзань у випарнику і конденсаторі. Дані для R22 були визначені при тих же температурах. Вміст пентану становив 4% (за масою) повної маси суміші R125/R134a/пентан. Для спрощення обчислень цю малу кількість пентану не враховували. Для визначення впливу на роботу пристрою розбавлення R22 доповнюючою композицією був проведений аналіз циклу для охолоджувальних композицій з масовим вмістом фракції R22 від 1,0 до 0,0. Результати наведено у табл.6 і нанесені на графік 3, де точки обчислення з'єднані плавними лініями. Був проведений аналіз циклу з використанням композиції складу (за масою): R22 - 23%, R125 - 25% і R134a - 52%. Умови циклу: Випарник Середня температура випаровування - 7,0°С Перегрів - 5°С Падіння тиску у лінії всмоктуванні (через температур у насичення) - 1,5°С Конденсатор Середня температура конденсації - 45,0°С Переохолодження - 5,0°С Падіння тиску у лінії випуск у (через температуру насичення) -1,5°С Теплообмінник лінія рідини/лінія всмоктування Ккд - 0,3 Компресор Ккд електродвигуна - 0,85 Ізентропічний ккд компресора - 0,7 Волюметричний ккд компресора - 0,82 Паразитна потужність Внутрішній вентилятор - 0,3кВт Зовнішній вентилятор - 0,4кВт Контроль-0,1кВт Всі суміші з доповнювачем мали нижчу температур у випуску, ніж R22, і у цьому відношенні задовольняли вимогам винаходу. СОР (системи) - не нижче 98% холодопродуктивності R22 для всіх розбавлень. Холодопродуктивність холодоагента є кращою за холодопродуктивність R22 для всіх розбавлень. Тиск випуску менш, ніж на 2 бар перевищує цей показник для R22 для всіх розбавлень. Композиція з співвідношенням R32/R134a = 30/70 задовольняє вимогам винаходу. Приклад 7 Була оцінена ефективність охолоджувальних композицій, що включали R125, R134a і гідрокарбонові суміші, у промисловій даховій тепловій помпі моделі Comfort Aire PHEC-6-Іа з номінальною холодопродуктивністю 56000 британських теплових одиниць (14110ккал) і номінальною теплопродуктивністю 56000 британських теплових одиниць (14110ккал). У герметичному компресорі було встановлено скло для спостереження за маслом, а у лінії випуску і лінії рідини були встановлені датчики температури і тиску. Система працювала з R22 як у режимі охолодження, так і у режимі нагрівання з реєстацією напруги, струму, тиску всмоктування, температури всмоктування, зовнішньої температури, рівня масла і температури зворотного повітря. R22 був видалений і заміщений сумішами 1-6 такого складу: Суміш 1 Суміш 2 Суміш 3 Суміш 4 Суміш 5 Суміш 6 R-125 64% 70% 55% 60,5% 45% 55% R-134a 34% 28% 43% 37,5% 52% 42% Пентан 2% 2% 2% 2% Ізопентан Бутан 1% 1% 2% 2% Було визначено, що повернення масла було на рівні роботи R22 для всіх сумішей, і це доводить, що додання пентану і ізопентан/бутану забезпечує належне повернення масла. Деякі суміші потребують додання до 20% холодоагента для запобігання обмерзанню випарника. Продуктивність залежить від суміші. Споживання енергії було взагалі нижчим для всіх сумішей. Тиск випуску був у середньому трохи вищим для сумішей з вмістом R125 вище 60,5% і нижчим для сумішей з вмістом R125 нижче 60,5%. Тиск всмоктування і температура випуску були нижчими для всіх сумішей. Перегрів на виході випарника був значно вищим, ніж з R22, а різниця температур на усьому випарнику була взагалі вищою у охолоджувальному режимі і нижчою у підігрівному режимі. Можна відзначити, що додання пентану і ізопентан/бутану забезпечує належне повернення масла. Суміші 3, 5, 6 показали результати найближчі до R22 за робочими температурою і тиском. Таблиця 1 Холодоагент (% мас.) Тиск випуску (бар) Температура випуску (°С) COP (системи) Продуктивність (кВТ/м 3) Сковзання у випарнику (°С) Сковзання у конденсаторі (°С) R-22 1. 125/134а 44/56 2. 125/134а 56/44 3. 125/134а 64/36 4. 125/134а 76/24 5. 125/134а 80/20 17.91 15.89 17.19 18.13 19.68 20.23 104.68 79.75 78.51 77.60 76.07 75.51 2.49 2.50 2.47 2.45 2.41 2.40 3066 2581 2747 2862 3041 3102 0 3.06 3.17 3.03 2.47 2.19 0 297 2.94 2.71 2.09 1.81 Таблиця 2 Холодоагент (% мас.) Тиск випуску (бар) Температура випуску (°С) COP (системи) Продуктивність (кВТ/м 3) Сковзання у випарнику (°С) Сковзання у конденсаторі (°С) К-22 1. 125/134а 44/56 2. 125/134а 66/44 3. 125/134а 64/36 4. 125/134а 76/24 5. 125/134а 80/20 17.91 15.89 17.19 18.13 19.68 20.23 92.9 72.8 71.9 71.2 70.1 69.7 2.59 2.57 2.54 2.52 2.48 2.47 3222 2669 2838 2956 3138 3200 0 3.06 3.17 3.03 2.47 2.19 0 2.97 2.94 2.71 2.09 1.81 Таблиця 3 Холодоагент (% мас.) Тиск випуску (бар) Температура випуску СС) R-22 1. 125/134а 44/56 2. 125/134а 56/44 3. 125/134а 64/36 4. 125/134а 76/24 5.125/134а 80/20 17.91 15.89 17.19 18.13 19.68 20.23 94.63 71.81 70.63 69.71 68.082 67.47 COP (системи) Продуктивність (кВТ/м 3) Сковзання у випарнику (°С) Сковзання у конденсаторі (°С) 2.45 2.42 2.39 2.37 2.33 2.36 3077 2535 2692 2800 2965 3021 0 2.88 2.99 2.87 2.34 2.07 0 2.97 294 2.71 209 1.81 Таблиця 4a R125/R134a 64%/36% як домішок до R22 Холодоагент (% R22 мас.) Тиск випуску (бар) Температура випуску (°С) COP (системи) Продуктивність (кВТ/м 3) Сковзання у випарнику (°С) Сковзання у конденсаторі (°С) 0 18.13 77.6 10 20 18.47 18.69 79.7 81.8 30 40 50 18.81 18.84 18.80 84.0 86.4 60 89.0 70 18.70 18.56 91.7 94.6 60 90 100 18.37 18.15 17.91 97.8 101.1 104.7 2.45 2.45 2.46 2.46 2.47 2.47 2.48 2.48 2.49 2.49 2.49 2862 2937 2996 3042 3074 3006 3107 3108 3101 3087 3069 3.03 2.91 2.66 2.36 2.04 1.73 1.41 1.08 0.75 0.39 0 2.71 2.55 2.31 2.06 1.80 1.54 1.28 1.09 0.71 0.38 0 Таблиця 4b R125/R134a 44%/56% як домішок до R22 Холодоагент (% мас.) Тиск випуску (бар) Температура випуску (°С) COP (системи) Продуктивність (кВт/м 3) Сковзання у випарнику (°С) Сковзання у конденсаторі (°С) 0 15.90 10 20 16.41 16.83 30 40 50 17.17 17.44 17.64 60 70 17.79 17.88 80 90 100 17.93 17.93 17.91 79.6 81.7 83.7 85.8 68.0 90.3 92.8 95.5 98.3 101.4 104.7 2.50 2.49 2.49 2.49 2.49 2.49 2.49 2.49 2.49 2.49 2.49 2581 2675 2756 2825 2885 2935 2977 3010 3036 3054 3066 3.06 3.08 2.91 2.62 2.27 1.69 1.50 1.12 0.74 0.37 0 2.97 2.89 2.66 2.36 2.02 1.69 1.34 1.00 0.67 0.34 0 Таблиця 5 R32/134a 30/70 як домішок до R22 Холодоагент (% R22 мас.) Тиск випуску (бар) Температура випуску (°С) COP (системи) Продуктивність (кВТ/м 3) Сковзання у випарнику (°С) Сковзання у конденсаторі (°С) 0 10 20 30 40 18.08 18.18 18.27 18.33 98.0 98.4 98.9 99.3 99.8 2.49 2.49 2.49 2.49 3030 3049 3066 5.03 4.59 5.13 4.62 50 60 70 80 90 100 18.34 18.28 18.19 18.07 17.91 100.4 101.0 101.8 102.6 103.6 104.7 2.49 2 49 2.49 2.49 2.49 2.49 2.49 3080 3091 3098 3101 3100 3094 3083 3066 4.12 3.62 3.11 2.59 2.07 1.55 1.03 0.51 0 4.11 3.60 3.08 2.57 2.07 1.56 1.06 0.54 0 19.36 18.36 Таблиця 6 R32/125/134а 23/25/52 як домішок до R22 Холодоагент (% R22 мас.) 0 10 20 30 40 50 60 70 60 90 100 Тиск випуску (бар) Температура випуску (°С) COP (системи) Продуктивність (кВТ/м 3) Сковзання у випарнику (°С) Сковзання у конденсаторі (°С) 19.30 19.32 19.30 19.25 19.16 19.03 18.87 18.68 18.45 18.20 17.91 92.5 93.3 94.1 95.0 96.0 97.1 98.4 99.7 101.2 102.9 104.7 2.47 2.47 2.47 2.47 2.47 2.48 2.48 2.48 2.49 2.49 2.49 3172 3183 3190 3193 3191 3183 3171 3157 3129 3101 3066 4.8 4.4 3.9 3.4 2.9 2.4 1.9 1.5 1.0 0.5 0 4.7 4.2 3.8 3.3 2.8 2.4 1.9 1.5 1.0 0.5 0 Таблиця 7 Промислова дахова нагрівна помпа 5 тон Склад (% за масою) R-22 Суміш 1 64/34/2 Потреба у додатковому холодоагенті (кг) Тиск всмоктування (бар) Темп. всмоктування (°С) Тиск випуску (бар) Темп. випуску (°С) Темп. лінії рідини (°С) Зовнішня темп. (°С) Рівень масла (см) Струм (А) Напруга (В) Темп. випарювання (°С) Різниця темп, повітря Перегрів 4,48 18 13,1 90 31 22 10,8 22,27 200 7,2 12,2 9,1 3,5 22 13,5 80 29 24 10,8 19,86 201 3,9 17,7 21 Тиск всмоктування (бар) Темп. всмоктування (°С) Тиск випуску бар} Темп. випуску (°С) Темп. лінії рідини (°С) Зовнішня темп. (°С) Рівень масла (см) Струм (А) Напруга (В) Темп. випарювання (°С) Різниця темп, повітря Перегрів 4,82 25 20,34 120 32,2 24,2 10,8 28,97 198 41 11,1 NA 4,97 23 25,5 98 30 24 10,8 28,08 199 36,2 7,8 NA Суміш 3 Суміш 5 70/28/2 55/43 Режим охолодження 0,9 0,9 3,37 3,03 19,4 27 13,17 12,68 73 81 26 32 21,7 26 10,8 10,8 19,64 17,72 199 200 2,2 4 16,1 19,7 19,4 28 Режим нагріву 4,9 3,6 23 26 25,6 19,3 98 95 30 32 22,2 25 10,8 10,8 27,63 21,9 198 199 36,1 36,1 7,8 6,3 NA NA Тиск представлено у барах. Температуру представлено у Цельсіях. Усі дані є середніми за кілька годин роботи. Рівень масла представлено у сантіметрах. Суміш 6 60,5/37,5/2 Суміш 6 45/52/1/2 Суміш 7 55/42/1/2 0,9 3,45 20 12,42 72 26 21,2 10,8 19,06 199 5 14,4 20 2,69 22 11,25 76 26 22 10,8 16,13 203 1,7 17,3 26 3,1 21,7 12,42 76 26 22 10,8 17,83 200 2,3 16,1 23,3 4,69 22 24 94 29 22,4 10,8 26,72 198 34 7,6 NA 3,45 23 17,94 91 27 22 10,8 20,77 203 32 7,2 NA 3,72 22 19,3 91 26 20 10,8 22,54 199 31 7,5 NA
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюRefrigerant composition, cooling and diluting mixture and a method for modification of refrigerator system
Автори англійськоюPoole John Edward
Назва патенту російськоюОхлаждающая композиция, охлаждающая разбавительная смесь и способ модификации рефрижераторной системы
Автори російськоюПул Джон Эдвард
МПК / Мітки
МПК: C09K 5/00
Мітки: рефрижераторної, охолоджувальна, модифікації, спосіб, суміш, холодильна, композиція, системі, розбавлювальна
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-73526-okholodzhuvalna-kompoziciya-kholodilna-rozbavlyuvalna-sumish-ta-sposib-modifikaci-refrizheratorno-sistemi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Охолоджувальна композиція, холодильна розбавлювальна суміш та спосіб модифікації рефрижераторної системи</a>
Попередній патент: Сполуки для лікування ішемії
Наступний патент: Фармацевтична композиція, що має протигрибкову активність, та спосіб її одержання
Випадковий патент: Пристрій для нанесення обробного розчину на текстильний матеріал