制冷剂回收的基本方法与回收装置(转)
crazy_ak
crazy_ak Lv.5
2007年09月07日 15:32:10
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制冷剂回收的基本方法与回收装置2.1 消耗臭氧层物质回收方法的种类与制冷剂回收原理 2.1.1 消耗臭氧层物质回收方法的种类消耗臭氧层物质回收方法,根据回收消耗臭氧物质的浓度分布三类:即高浓度回收法、中浓度回收法与低浓度回收法(见图6-1)。 (1) 高浓度回收法 它是指回收消耗臭氧层物质浓度在30~100%,一般都是采用压缩冷凝法回收。 (2) 中浓度回收法 回收消耗臭氧层物质的浓度在0.05~10%。它一般采用活性炭及其它吸附剂,在固定床或流动床中吸附后再进行回收。

制冷剂回收的基本方法与回收装置
2.1 消耗臭氧层物质回收方法的种类与制冷剂回收原理

2.1.1 消耗臭氧层物质回收方法的种类

消耗臭氧层物质回收方法,根据回收消耗臭氧物质的浓度分布三类:即高浓度回收法、中浓度回收法与低浓度回收法(见图6-1)。

(1) 高浓度回收法

它是指回收消耗臭氧层物质浓度在30~100%,一般都是采用压缩冷凝法回收。

(2) 中浓度回收法

回收消耗臭氧层物质的浓度在0.05~10%。它一般采用活性炭及其它吸附剂,在固定床或流动床中吸附后再进行回收。

(3) 低浓度回收法

回收浓度在0.005~0.05%范围内,它必须采和蜂巢式转轮浓缩法进行浓缩至中浓度后,再用活性炭吸附法进行回收。

本书看重讨论制冷空调装置中制冷剂的回收技术,它属于高浓度范围。

2.1.2 制冷剂回收的原理

从被回收制冷空调装置中回收制冷剂,并将它回收到回收容器中去,要实现这过程必须在被回收制冷空调装置与回收容器之间形成一个压力差,一般情况下这个压力差为lbar左右为合适,太大的压差不利于制冷剂的流动。

对于回收操作前,装置压力处于周围环境温度相对应的饱和压力时,产生压差的方法可采用以下几种方法:

(1) 用压缩机来抽吸回收容器的蒸汽,使其减压(抽真空)。或直接抽吸被回收的制冷剂蒸汽,使其压缩冷凝后,回收到回收容器中去。

(2) 将压缩机的排汽导入被回收制冷空调装置中去,使其加压。

(3) “1”和“2”两种方法同时兼行,即所谓蒸汽泵方法。

(4) 冷却回收容器的温度,使其降压。可利用冰水等其它冷源来冷却。这种方法实现起来一般困难较大。

(5) 对被回收装置进行电加热,使其升温增压,它的实现也是较困难的。

(6) 被回收制冷空调装置与回收容器之间形成一个位差,使制冷剂流入到回收容器中去,这往往受到当时条件限止,较难做到,并且回收的速度也较慢。

制冷剂的回收装置的工作原理,实际上就是利用压缩机来实现上述方法1、方法2或方法3。

2.2 制冷剂回收的基本方法

前面已提到的制冷空调装置中制冷剂的回收是属于高浓度回收范围,一般都是采用压缩冷凝法进行回收的,它的工作原理基本上与蒸汽压缩式制冷机的制冷循环相同,按照不同的目的可分以下几种方法:

2.2.1 制冷剂液体回收法

(1) 加压回收法

制冷空调装置中制冷剂被制冷压缩机排出的高压蒸汽加压,利用被回收设备与回收容器之间的压差,把制冷剂回收到回收容器内(见图6-2)。

此外,也可以把氮气输入到被回收设备中,利用有压氮气将制冷剂压入回收容器中,此方法常用于高温制冷剂的冷水机组中,例CFC-11的冷水机组。

这时压差大小主要取决压缩机的容量和液体管的管径,一般为0.6bar~2bar之间。

(2) 制冷剂液泵回收法

对于大型制冷空调装置,制冷剂充灌量大,当该类装置回收制冷剂时,宜采用液泵回收法,利用制冷剂液泵抽吸制冷剂至回收容器中,图6-3所示为液泵回收的示意图。

(3) 降温回收法

图6-4所示为降温回收法示意图。它是利用制冷机或其它冷源来降低回收容器的温度,随之也降低了回收容器的压力,使被回收设备的制冷剂液体在压差推动下,流入回收容器。

制冷剂液体回收法回收速度,尤其适合于制冷剂充注量较大的大型装置,但它回收净度不及蒸汽回收法高。被回收装置不仅有残留的蒸汽,贮液部位还有残留的液体,其数量约为5~6%。数量的多少取决周围环境温度。所以采用液体回收法后,再用蒸汽回收法回收,可提高回收的净度。

2.2.2 制冷剂蒸汽回收法

(1) 压缩冷凝法

压缩冷凝法是常见的一种方法,它利用制冷压缩机抽吸被回收装置的制冷剂蒸汽,蒸汽进入压缩机被压缩成高温高压汽体。并将它经油分离器分离油后,进入冷凝器,制冷剂蒸汽经冷凝后凝结成液体,然后流入回收容器中。

(2) 蒸汽回热法

图6-6所示为蒸汽回热法原理图。它是压缩冷凝法的一种变型。其工作原理是被回收装置中制冷剂蒸汽被抽吸到回热器中,用来冷却压缩机排出经油分离器分油后的高温高压蒸汽,并使其经冷却、冷凝后凝结为液体,然后再流入回收容器中去。

回热法回收制冷剂蒸汽时,压缩机运行比较安全,保证压缩过程为干压行程。冷凝过程不需要其它冷却介质,但它要一个回热器,对于回收容量大的回收装置,该设备投资较大。

2.2.3 循环回收法

(1) 单程循环回收法

图6-7所示为单程循环回收法的原理图,它与压缩冷凝回收方法相同,仅在系统增设了一些制冷剂的净化设备,被冷凝后回收的制冷剂液体经干燥过滤器等净化设备除去水份和杂质后进入回收容器。

(2) 多程循环回收法

图6-8所示为多程循环回收法的原理图。从被回收制冷剂进入回收容器后,在制冷剂液泵作用下,使制冷剂回收液体经多次循环进入制冷剂的净化设备,使其所含的水分杂质除尽。制冷剂的净化设备除了能除水、过滤固体杂质外,还应具有除酸能力,而且当净化能力饱和后应能方便拆卸,以更换新的净化机芯。

根据制冷空调装置不同的种类,目前生产的制冷剂回收再循环装置的型式与容器一般可分为4类,见表6-1。

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crazy_ak
2007年09月07日 15:32:29
2楼
2.3 制冷剂回收装置

为了保护臭氧层,改善人类生存环境,世界各国的政府机构都规定制冷空调装置中消耗臭氧层物质(主要是CFC和HCFC)不得向大气排放。各制冷空调维修站必须配置制冷剂回收装置。故近年来开发和生产制冷剂回收再循环装置的厂商逐渐增多,开发最多的是小型的,它需要量大,面又广,小型的多数为手提式,中型为手推式,大型为移动式。

2.3.1 小型制冷剂回收装置

小型制冷剂回收装置大多数为手提式。1993年上海市先后通过二种小型制冷剂回收装置的技术鉴定,它们是:

上海市二军医大学制冷中心于1989年立项研制开发的回收速率为6kg/h的小型便携式制冷剂回收装置,可用于回收CFC-12、HCFC-22和R502。并有小批量生产。

另一通过技术鉴定的回收装置是上海嘉奥电子有限公司和上海市环保咨询中心联合研制的CFC-12回收装置,回收速率为15kg/h。

下面介绍美国国家制冷产品公司生产LVI型手提式制冷回收装置,图6-9为LVI型回收装置的外型图。

(1) 技术参数

回收速率:汽相 0.23kg/min

液相 2.3kg/min

外形尺寸:L×W×H=530×280×305毫米

重量:21kg

可用于CFC-12、HCFC-22、R500、R502回收,适用于制冷剂充注量达90kg的冷库、单元式空调机等制冷空调设备。

(2) 使用该装置时的注意点

①回收容器一定要经检验合格,可用于多次使用的回收罐,它必须是带两个接口的专用容器。

②不要在回收罐内过量回收制冷剂,最多只能装灌容积的80%。

③不要把不同种类的制冷剂在罐中混杂。因为混合后的制冷剂不能再分离。

④在向空罐进行回收前,必须将空罐进行抽空至1毫米汞柱,以清除空气和其它不凝性气体。

回收罐出厂前罐中已充注了干燥的氮气,所以第一次使用前,也应将它抽空。

⑤LVI装置所有阀在未使用时必须处于关闭位置,它与其它制冷装置相似,不得空气中开放,否则空气及空气中水分进入装置,会影响回收效果与装置使用寿命。

⑥在国内使用时必须注意电流电压及频率,制造厂一般要求用户电流是:单相115伏、60赫兹,并要有安全接地线。订货时应提出要求,使其符合国内要求。使用电缆长度要求不得超过7.6米,否则会使电压下降,损坏压缩机。

⑦制冷剂软管的直径不要小于10毫米。

长度不宜超过2.4米。

⑧LVI型回收装置的入口处应使用制造厂规定的干燥过滤器,以保护装置正常运行。

(3) 制冷剂回收的操作

①液体回收法的操作

图6-10所示为液体回收法管路连接图。

图示液体回收法又称为推拉液体回收法,按管路连接图连接管路后,当降低回收罐的压力时,回收装置会把被回收设备中的液态制冷剂“拉出”来。从回收罐抽出蒸汽,又会藉回收装置的运行,把它排到(推回)被回收设备的蒸汽入口处。

操作时应注意以下二点:

a. 不要把液体管路直接连接在回收装置上,否则会造成压缩机因液击而造成损坏。

b. 有时未能回收的液态制冷剂,可能由于数量不多或流入系统的其它部分。在这种情况下,制冷剂可以以汽态回收。

②蒸汽回收法

a. 从被回收设备进行制冷剂蒸汽回收时,按图6-11所示管路连接图连接管路。为了增加回收速率,在被回收压缩机排汽阀与吸汽阀处均可安装回收支管。

b. 打开回收罐上汽阀(注意液阀应关闭)。打开回收装置的进口与出口阀。

c. 启动回收装置。

d. 当进口表的压力为“0”时,蒸汽回收已完成,此时关闭LVI型回收装置,并等待两分钟。如果压力继续上升,应再次启动回收装置,直到进口压力表降至“0”为止。

e. 在每次回收操作结束时或回收罐已装满80%回收液时,把回收罐与回收装置上阀门关闭。对于已灌满80%制冷剂的罐,应进行更换。

f. 在每次回收操作结束时,应用泵把回收装置抽空。

2.3.2 中型回收装置

图6-12所示,为美国罗平埃尔(Robinair)公司生产的17500B型制冷剂回收/再循环装置。

(1) 技术性能参数

·回收速率:0.4kg/min

·再循环速率:1.8kg/min

·适用制冷剂:CFC-12,HCFC-22,R500,R502

·附带制冷剂回收容器:再充注式(多次使用法)罐。容量:2~22kg。

·工作温度范围:

CFC-12 -18~49℃

HCFC-22 -18~41℃

·外形尺寸:L×W×H=64×58×114cm

·重量(不包括回收罐):75kg

(2) 工作原理

图6-13是17500B型制冷剂回收/再循环装置的流程图。

(3) 制冷剂回收

该装置采用0.55kw全封闭压缩机用于回收制冷剂。回收工作原理为压缩冷凝法。被回收设备中制冷剂首先通过进口过滤器,蒸发器再进入油分离器,被回收设备中所产生的酸绝大部分(约95%)溶解于油,随着油分离过程连同油一起排除了,剩余的在再循环过程中处理。

(4) 再循环

该装置设有流量为1.8kg/min的制冷剂液体泵,制冷剂液体在液泵作用下在装置中循环流动,制冷剂中所含水、酸、固体杂质经净化设备进行净化、并达到合格后再中止再循环过程。

再循环的操作过程如下:

①制冷剂为CFC-12时,当空气排出指示器上的指针超过0.69bar(10pisg)时,打开排气阀直到指针重合为止。关上阀门并检查指针的变动,如果大于0.69bar(10pisg),有必要进行重复操作。

制冷剂为HCFC-22、R500、R502时,在再循环前打开罐上通气口约5~10秒钟,以便排除罐内空气。

②打开罐上的两个阀门。

③接通电源开关,按下循环启动开关至“接通”位置,琥珀色的“接通”指示灯点亮,制冷剂液泵启动。

④启动后注意制冷剂流过水分指示器,如果制冷剂容量充足(约6.8公斤),数分钟后气泡就会消失。气泡消失后,制冷剂液泵就会高效率运动。如果仍有气泡,往往是罐阀未打开或罐内制冷剂容量不足6.8kg(15磅)造成的。制冷剂容量不足时,应回收够6.8kg制冷剂后再进行操作。

⑤回收CFC-12时,在循环约5分钟后,检查位于装置后部的空气清除指示器。如果空气清除器中绿色指针比红色指针超过2个小分度即0.69bar(10pisg)时,应通过排气阀对罐进行排气,直至两个指针重合为止,如有必要可再次进行重复操作。

⑥循环装置连续运转,直到水份指示器中心的点转为绿色为止(参看印刷在控制盘上的颜色指示表),循环装置运转至少一小时,有时可能长达3个小时才能转为绿色,它取决于制冷剂的含水量。

⑦在回收罐上一定要标明制冷剂的类型,即CFC-12、HCFC-22或R502,同时标注制冷剂“经过再循环”可以重新使用。

另外,在使用再循环装置时,还应注意以下几点:

a. 如果再循环装置连续运行3小时后,水分指示器并没有由黄色转为绿色,此时干燥过滤器芯可能已被水泡和,必须进行现更换。

b. 干燥过滤器如果被颗粒物所堵塞,过滤器监视指针会处在红区,因此监视指针处在红区,表明干燥过滤器已被颗粒堵塞,必须进行更换。

c. 如果被回必设备的全封闭或半封闭缩机电机已被烧毁。此时再循环运行至少4小时,并要检验油分离器分离出的油的酸度是否符合要求。

2.3.3 大型制冷剂回收/再循环装置

图6-14所示为美国尼代(Neva)公司的大型CFC-11回收/再循环装置,型号为4RS。

技术性能参数:

·液体回收速率:8180kg/h

·汽体回收速率:90kg/h(蒸馏法)

·真空泵容量:30m3/h

·电加热容量:3kw

·贮存容器容量:有3种:即700kg,150kg与2250kg

·外形尺寸:L×W×H 3320×915×2135毫米

(指贮存容器容量为2250kg)

·适用回收制冷剂:CFC-11、CFC-113、CFC-114、HCFC-123

·重量:780kg(贮存容器为2250kg)

4RS型装置所配的真空泵可达到真空度为66Pa,工作温度范围为4.4~40.5℃,再循环处理后,制冷剂净化度,即水分、酸度、含油量及杂质等指标接近新工质。

上海市通用机械技术研究所曾为上海金山石化股份有限公司研制过大型CFC-11离心式冷冻机用CFC-11回收净化装置,液体回收速率为90kg/h。1994年通过了上海市技术鉴定。

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crazy_ak
2007年09月07日 15:35:23
3楼
以上内容不是我写的,我对制冷剂的回收几乎没有接触,但是考虑到目前我们论坛有人提及制冷剂回收!特此查询一篇文章,献给大家,希望对大家有用!
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crazy_ak
2007年09月10日 16:47:32
4楼
我们公司自己做了一个制冷剂回收机,不过感觉回收的不够干净,采用的是液体回收法:)
回收机有一个储液桶(回收制冷剂用),一个压缩机,一个冷凝器,一个蒸发器(相当于)组成。
回收机的压缩机打开,吸入制冷剂(被吸机器的)蒸气,经过压缩机压缩,高温高压的制冷剂蒸气再经过油分离器,进入冷凝器,冷凝后兵分二路,一路直接流入储液器中。另一路经过毛细管节流后进入蒸发器(作用冷却储液桶的),冷却储液桶。
目前感觉可以回收,就是效率不高,比较浪费制冷剂。
希望大家给出改正的建议!

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crazy_ak
2007年09月11日 09:59:32
5楼
注意了啊,其实我发现我上面的做法,存在一定的危险性,大家考虑考虑,我们的回收机是用一个压缩机抽真空的,考虑空气密度很低的时候,岂不是可以导电了,汗,空气是绝缘的,没有空气了,压缩机岂不可以导电了,如果壳体再不绝缘,太危险了,告诉我们同事,他们不以为然,如果谁要这么效仿之前,考虑考虑哦!
大家一起讨论一下,可行性啊,怎么都沉默啊!
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herculis
2009年01月05日 11:09:45
6楼
这么好的文章,谢谢。
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qinyanecho
2009年04月15日 13:52:00
7楼
楼主,你这个资料是在哪本书上找的啊?为什么里面的图都没有贴过来啊,我很需要啊,能麻烦楼主把附图给我发到邮箱吗?非常感谢哈:)
我的邮箱: lixiaotai@tom.com
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