目前国内外提出的R12替代方案有20种之多,分单一工质与混合工质。在二元混合工质中如R22/R152a、R22/R142b等,在三元混合工质中如、R22/R152a/R124、R22/R152a/R134a.它们或多或少均含有HCFC成分,对大气臭氧层有轻微的破坏作用,这是不足之处,故不宜作为R12的长期替代物。同时要使配比及充液量同时达到*佳是件很费时费力的事。配比及充液量不当,会使制冷系统的性能大大下降,甚至达不到要求。对于要在短时间内完成对电站制冷式氢气降温去湿系统进行改进,并保证系统的高可靠性,选择这类替代物并不经济实用。
降低冷凝温度也有3种方法:a.增大换热器的传热面积。但传热面积增大较多。例如,将冷凝温度降低8e,则传热面积将增加40%左右。这无疑会增加材料的消耗,致使成本上升;b.改空冷式为水冷式。这也会增加水的消耗,还须加装水处理设备,致使安装、运行管理费和成本费增加;c.强化传热,提高传热系数。采用强化传热的方法,设计出高效换热器,将会使R134a系统的性能优于R12系统。这是可取的途径。
采用R134a后系统主要部件及相应参数的调整R134a的物性与热力性能与R12相近。替代时,制冷系统的结构不必作太大的变动。但由于R134a的热力性能不及R12,以及R134a物性上的特殊性,使得原系统的润滑油、干燥剂、橡胶和绝缘漆等均不适用。因此原系统的主要部件及参数,如压缩机、换热器、润滑油、过滤干燥器、热力膨胀阀、毛细管充液量等均需重新优化设计。
R134a的热物性、配套润滑油及相关材料的特性。压缩机根据市场调查及经济技术综合分析比较,可采用法国美优乐公司R134a专用压缩机,机型号为MET80HP,电机功率6kW。冷凝液体的过冷增加过冷度,可减少在膨胀过程中为使全部制冷剂从冷凝温度降到蒸发温度所需蒸发的制冷剂量,从而使更多的制冷剂以液体的状态进入蒸发器,扩大制冷效果,提高性能系数。而且R134a按百分比增加的性能系数高于R12,因此适当增加液体的过冷度,其性能系数可赶上甚至超过R12。可通过增加冷凝器的表面积或采用回热器使冷凝液体过冷吸入蒸汽过热来增加过冷度。