R134a的充灌量尽管R134a的充灌量对系统性能的影响比R12小,但系统仍应在*佳充灌量下工作才能使系统的性能更优。R134a制冷剂的充灌量由样机实验确定。润滑油R134a无自润滑性,且属于高极性分子,不可采用原氟里昂系统的非极性矿物润滑油,可采用吸湿性小的Ester润滑油。为提高其润滑性,可加入EP添加剂。
添加剂为提高活塞与气缸在苛刻条件下的耐磨性,可加入磷酯或亚磷酸酯一类的抗磨添加剂。为减少或消除水和酸性物质的影响,抑制油与水的水解反应,提高油的水解稳定性、增强抑制镀铜能力,可加入抗水解稳定剂。这类抗水解稳定剂大多是长链的脂肪胺,如烷基为异辛基、辛基、葵基、月桂基、油酰基等基团的烷基胺。为改善Ester油的抗氧化性能,可加入抗氧化剂2,6-二叔基对甲酚。为有效地防止铜的腐蚀、减轻或消除镀铜现象,可加入防锈剂和金属减活剂,如并三氮唑和2,5-二巯基噻二唑及它们的衍生物。
干燥剂R134a的亲水性较强且与原氟里昂系统的干燥剂XH-5易发生化学反应分离出氟离子。因此新系统应采用新型的硅酸盐类干燥剂,如4A-XH-7、4A-XH-9,用量比原系统增加15%-20%。连接管件、密封件及毛细管等R134a的溶解参数(SP值)为616,比R12(SP=6.1)略高。因此它可使原连接软管丁腈橡胶(NBR)膨胀湿润。R134a的分子直径小于R12,更易透过橡胶,造成压缩机和热交换器的热管处泄漏。
应改用内层壁为聚丁腈橡胶(HNBR)或氟化橡胶(FKM)、中层为尼龙的软管。密封件也应采用聚丁腈橡胶(HNBR)、三聚乙丙橡胶(EPDM)或氯丁橡胶(CR)。R134a的吸湿性较强,易引起毛细管的冰塞,且R134a与脂类油的极性高于R12与矿物油的极性,更易造成毛细管中沉淀物的聚集,可采用更精密的过滤或优化了的热力膨胀阀解决。
强化传热管的设计和试验利用强化传热的研究理论,针对环保型电站制冷式氢气去湿装置的热交换设备的特殊性,选择了所需的管型。并在考虑制冷工质R134a独特物性的前提下,通过计算机模拟设计出设备的强化管参数,并以此管对R134a进行传热特性的试验。氢气冷却除湿列管式换热器的设计与试验制冷工质R134a在管内蒸发吸收热量,氢气在管外放出热量,其所含水分在冷却到露点以下时在管外冷凝而降低水含量至1g/m3以下,采用特殊的三维扩展表面以达到强化氢气冷却效果。
从技术经济效益及系统性能的综合方面来看,R134a是电站制冷式氢气去湿系统原循环工质R12的**替代物,因R134a对大气臭氧层无破坏作用,可用作长期替代物。可选用目前已商品化的R134a压缩机,以提高系统的可靠性。
降低冷凝温度、提高蒸发温度可大大提高系统的COP值,因此必须对冷凝器与蒸发器进行强化传热,降低传热温差,以达到节能及提高系统的性能。对整套制冷降温去湿系统,如进入容器的湿氢气压力,换热器、热力膨胀阀、储液器、压缩机,充液量等参数进行综合整体优化,使系统的制冷性能、安全性与可靠性*优。