氨系统与氟利昂系统的区别

一、氨制冷系统图3-1为单级压缩氨泵供液制冷系统的组成。

制冷剂蒸气经压缩机1、油分离器2进入冷凝器3，冷凝后的制冷剂液体进入高压贮氮器4，氨液经管路送至调节阀降压降温后送人低压循环桶5，在低压循环桶中，将节流产生的氨气分离后，氨液经氨泵6，通过调节站进入冷分配设备7，在7中吸收了被冷却物体的热量而汽化，汽化后的氨气经氨液分离器，在分离器中，由于流速降低，将它携带的液滴分离出来，再进入压缩机。

这样不仅防止了压缩机的湿冲程，还使分离出来的液体制冷剂得到利用，它多用于多层冷库和远距离冷库。

其优点是使氨液分离器高度降低，在排管中氨液强迫流动可提高传热效果，经调节后容易达到均匀供液，可以实现系统的自动化。

除氨泵供液外还有直接供液制冷系统和重力供液制冷系统。

直接供液是指对蒸发器供液只经过膨胀阀直接进入蒸发器而不经过其他设备；重力供液是利用制冷剂液柱的重力向蒸发器输送低温的氨液。

其制冷系统的组成和工作过程和氨泵供液过程基本相同，不再介绍。

二、氟利昂制冷系统图3-2为小型氟利昂冷藏库的系统组成图。

压缩机1从蒸发盘管11中吸气，经压缩，进入油分离器2，利用流速降低及离心力的原理和机械过滤的作用，将蒸气中携带的油分离，然后进入水冷冷凝器3，冷却冷凝成饱和液体贮存在贮液桶4中，贮液桶除使商低压（液封）隔开外，还能贮存液体和调节供液量。

使用时液体制冷剂经贮液桶的出液阀进入干燥过滤器5，滤除制冷剂中的机械杂质和水分，以免引起系统在热力膨胀阀处发生脏堵或冰堵。

然后制冷剂再进入气液热交换器6，被从盘管出来的蒸气过冷，它不仅防止压缩机的液击，而且提高制冷量和减少有害过热。

过冷后的液体制冷剂经电磁阀7进入热力膨胀阀8，电磁阀7在系统中起开闭作用，和压缩机电动机同时动作。

压缩机启动时电磁阀通电开启，使系统接通，压缩机停机时，电磁阀断电关闭，系统切断，这样可防止大量液体制冷剂进入蒸发盘管，以免下次压缩机启动时产生湿冲程。

制冷剂经热力膨胀阀8节流减压后压力和温度都降低，然后经直通截止阁9和分液头10分别进入冷库的各组盘管11。

氟系统与氨系统对比及可行性报告一般来讲，要获得同样的制冷量，氟系统装置较小，氨系统装置会大很多；因此氟系统耗用材料较少，氨系统耗用材料较多；因氟系统装置较小，所以机房建筑面积就较小，氨装置机房就大得多；（本项目我司氟制冷系统仅需机房面积约为120㎡）氟系统较容易实现自动控制，自动化程度可以做得很高，而且可以做得非常可靠，便于操作和管理，维护方便，维修周期长，费用低；氨系统不易实现自动化，而且自动化不太可靠，不便于操作和管理，维护不方便，维修周期短，费用高；一般氨系统皆为单机运行，为达到主机发生故障时不影响生产，常需设备用机；氟并联制冷机组因实现了并联运行，某一台机发生故障时其它机仍可正常运行，保证了正常生产，不需设备用机。

氟利昂本身对人无毒，不燃不爆，安全可靠；氨则相反，易燃易爆，二级毒性，操作不当会引起重大事故，而且泄漏之后会对食品造成严重污染。

下面从技术经济方面对两制冷系统作以比较：（一）工程投资额比较1、从设备总投资额上比较（1）从主机方面比较氨机设备全部为国产，虽然价格较便宜, 但主机加工水平低，余隙容积普遍较大，制冷系数低，获得等量的冷量将会消耗更多的电能，而且寿命短,维修率高；京科伦并联制冷机组采用德国BITZER半封闭压缩机组成，虽价格较高，但所用主机品质为世界一流，加工精细，运行效率高，可以达到标定的制冷量，能耗小，维修率很低，寿命长(德国Bitzer公司测试数据为满负荷条件下连续运行寿命为15年)。

（2）从附属设备方面比较氨系统所用附属设备，如油分、贮液罐、中冷等一般体积都较大，供液、回气管道也比氟系统大的多；造成现场安装工作量大，费用高；而且国产氨阀件泄露问题严重；难以作到自动控制；氟系统所用附属设备及阀件一般都是原装进口，体积较小，供液、回气管道也比氨系统小，现场安装费用比氨系统低；容易实现系统控制自动化；一般国内氨系统都很难做到高程度的自动控制（原因在于目前国内氨用自控阀件材质、加工设备及加工工艺等方面与发达国家相比还存在一定差距），而氟并联制冷系统已完全实现自动控制，而且根据用户要求，还可以实现远程通信和远程控制，实现了自动控制的氟并联制冷系统与还处于较低水平控制的氨系统相比，附属设备及阀件这一块总体价格也会稍微高出一些。

氨、氟制冷系统的全面分析对比本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March氨、氟制冷系统的全面分析对比按制冷剂的不同，制冷系统分为氨制冷系统和氟制冷系统，这两种系统各有优缺点，适用于不同的场合。

根据选用的制冷系统不同，冷库项目的投资、后期运行、维护费用以及安全性等都会具有较大差异。

依据制冷原理中的氨、氟特性，压缩机组结构特点和国家相关政策等因素为依据，做如下分析：氨、氟制冷系统的应用历史氨系统在工业制冷中已应用了七十多年，技术已经相当成熟，近几年氨制冷技术上无大的进步。

由于控制阀门和元器件价格昂贵，实现氨自动化成本很高，故国内应用中一直未能实现全自动化，虽然如此，但因为其冷量大、单机功率大的特点。

在大型制冷系统中还是被广泛应用，很多情况下都是因为设计院的工程师熟悉氨系统的原因，设计时习惯采用该制冷系统。

氟系统自上世纪70年代以来，被逐渐采用。

由于氟的热工性能不如氨，单机制冷量太小，所以初期仅用于小的制冷系统。

随着单个压缩机匹数越做越大，和并联技术的出现，可以将多个压缩机并联组成一个机组，此技术完全解决了氟机功率小无法应用于大系统的缺陷，加之易于实现全自动控制的优点，所以被逐渐用于较大系统。

2015年之后国内屠宰业、物流业等开始广泛使用氟系统，并取得了良好效果。

氨制冷系统的优缺点优点1、在蒸发温度较高、冷凝温度较低时，氨的热工性能较之氟性能好，单位容积制冷量略高。

从这个意义上讲氨系统较为省电。

2、氨机造价低。

由于单个氨机制冷量可达到250 kW甚至更大，而氟机（低温工况）最大为100kW，若要用于大冷量工况，就必须多机并联，因此，在大功率（100kW以上）的情况下，氨机明显较氟并联机组价格低。

3、制冷剂价格低，如1吨液态氨为四千到五千元，1吨常用的R22制冷剂为二万多元。

4、氨系统若发生泄漏时易被发现。

缺点1、氨有毒且易燃易爆，国内氨系统不时有事故发生。

大型氨系统与氟系统的区别1.制冷剂的区别氨系统：NH3氨的特性：a.无色，有强烈刺激性气味，密度比空气小（浮在空气）b.容易液化，用做制冷剂，反正容易气化，易挥发c.极易溶于水(1:700)---产生对生命危害的根源特性(吸收人体内的水份)d.与水反应，产生弱碱，形成对金属特别是铜的腐蚀---容易产生事故的原因氟系统：R22，R507a（R404A不适用与大型氟系统）氟制冷剂的特性：a.无色，无味---泄露时不易发觉（1、压力表的变化：低压报警，控制在盐水能进入系统的压力范围之上；2、盐水池会产生油花）b.制冷效果比氨弱，但是最安全的、制冷特性最接近氨的制冷剂2.在制冷系统设计上的区别a.氨机需要单独存放空间，并且要设置安全通道和急救通道，必须按标准规范设计,而氟机是不需要单独的安装空间b.氨系统采用的是满液式蒸发（下进上回），蒸发器为螺旋盘管，必须配合低压循环桶和氨泵，而氟系统采用的干式蒸发（上进下回），蒸发器为蛇形盘管，没有低压循环桶和氨泵c.氨系统必须要大型氨储液灌，氟机相对较小。

3.相同之处a.压缩机类型：活塞式、螺杆式，6缸-125,8缸-170b.冷却形式：蒸发式冷凝（虹吸灌-冷却压缩机油）水冷（30吨-相对耗能12％）油冷却器：壳管式和板式c.都需要搅拌器：流速0.5m/s4.需要知道的常识：冰池材料：5mm铁板冰架材料：扁钢冰模材料：304不锈钢、镀锌钢冰模的规格：25KG：310*160/270*120/700（1.5镀锌板）50KG:：390*185/360*160/1020（1.5-1.8镀锌板）100KG：540*240/500*200/1150（1.8镀锌板）20吨、30吨、40吨、50吨、60吨、80吨和100吨的压缩机配置、蒸发式冷凝器的配置、搅拌电机的配置行车安装要求1、客户应该预留牛腿,用于安装行车, 牛腿上部空间满足设计要求，保证行车正常运行.2、行车的承重量必须大于一排冰和冰模的总重量。

氟系统氨系统全面比较1、工质历史及特性比较氨使用最长的制冷剂。

具有良好的热力性能，循环过程中高、低压力适中，且具有极大的单位容积制冷量和较高的制冷系数。

在氟利昂制冷剂未出现前，在大、中型压缩式制冷装置中，几乎一统天下。

但氨有毒及刺激味，与空气混合后有爆炸危险。

氨与水混合后为腐蚀铜及铜合金。

目前，在空调系统中几乎不被采用。

氟利昂饱和碳氢化合物的卤素衍生物，根据氟利昂化合物中不同的原子数，可以有许多品种的氟利昂。

按规定编号方法、可编出许多代号，如R22,R134a等。

氟利昂是本世纪30年代随着有机化学工业发展而研制的有机化合物。

应该承认，多品种氟利昂的出现，使压缩式制冷技术得到了极大的改善和发展。

但是，在近半个世纪的应用中，最终发现常用的多数氟利昂制冷剂，如R11、R12、R13、R113、R502等，能严重的破坏大气臭氧层，影响生态平衡，危机人类生存。

R22 R22的综合性能极佳，具有良好的热力性能。

如：运行压力适中；单位容积制冷量仅次于氨；等熵指数低于氨，因此，在相同压力比时，排气温度较氨低；而且无毒、无燃烧及无爆炸危险等优点。

R22的出现并随其价格逐渐降低，它在空调制冷系统中的到了广泛的应用。

另外，所有氟利昂对铜及电动机的耐氟绝缘漆均不起作用，因此，使结构紧凑的各类封闭式压缩机得以使用。

目前，在各类家用空调及冷（热）水机组中，多数选用R22制冷剂。

2、有关蒙特利尔议定书内容自1987年《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》在加拿大签约生效，目前全世界已有188个国家的政府签字同意执行这份旨在保护地球臭氧层的国际环境公约。

我国政府1991年6月在《蒙特利尔议定书》上签字后，有关部门制定了氟利昂制冷剂加速淘汰计划，明确提出我国要在2007年7月1日前停止氟利昂制冷剂的生产与消费氟里昂制冷剂大致分为3类。

一是氯氟烃类产品，简称CFC。

主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。

氨与氟利昂对比分析1、制冷剂氨对人体有毒，氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味。

一旦泄漏将污染空气、食品，并刺激人的眼睛、呼吸器官。

氟里昂制冷机组在设计时还考虑到了工质的替代问题,即在使用新工质时,无须对系统进行大的改动。

2、制冷系统氨制冷压缩机本身的特点，致使系统庞大、辅机多、管路复杂，阀门多，施工安装程序复杂，施工周期长。

同时会带来故障隐患的增加,由于氨具有较大的毒性,因此必须单独设置机房。

且氨系统中阀门均为开启式阀门，制冷剂的微量泄漏是无法避免的。

氟里昂的特性决定了氟系统管路较氨系统简单的多。

氟里昂机组的配置已经非常完备，只需简单的接管即能投入运行。

且氟机组体积小，占地少，不需单独设机房，大大节省了空间，机组噪音低，所有阀件为全封闭阀件，无工质泄漏等问题。

3、控制系统氨系统无法完全实现自动控制。

其开、停机及供液调节等工作必须由人工操作完成，需设专业人员对氨机进行24小时管理，且保护装置不完备。

氟系统可实现PLC完全自动控制及远程控制及监控，无需专人看管。

保护装置完备，机组配有电压保护、温度保护、电流保护、压力保护等完备的保护措施，并可实现计算机控制，能量调节范围广。

4、经济性☆设备投资比较氨系统包括的设备较多，主要有压缩机、冷风机、冷凝器、油分离器、高低压贮液桶、中间冷却器、再冷却器、氨液分离器、低压循环桶、紧急泄氨器、放空气器、集油器、氨泵及相应的阀件和旁通阀等。

氟包括的主要设备有压缩机、冷风机、冷凝器、油分离器、气液分离器、集油器、贮液器及相应的阀件等，一般氟系统采用铜管，而且氟系统旁通管少，管路用量要比氨系统的少。

总之，从大型项目设备投资来看，氨系统要比氟系统低。

☆安装施工投资比较：由于氨系统结构复杂，安装施工工程量比较大，因而，工程的安装施工投资也是不可忽略的，显然，氨系统的安装施工投资要比氟系统的大。

氨系统设备较多，管路及旁通阀连接较复杂，因此，安装施工必须有专业人员现场指导，所需人力物力较多，相应的安装施工费用也多。

蒸汽压缩机制冷系统可以采取多种方式进行制冷例如氟制冷和氨制冷，对于这两种方式有什么区别和不同呢，下面详细分析一下氨制冷系统与氟制冷系统的异同，以便合理对制冷系统进行选择和决策。

一次性投资：一般情况下，大中型氨制冷系统较同规模的氟制冷系统投资少。

这主要是因为氟制冷系统的制冷机组、设备、管路及阀件价格较高，且氟制冷系统自动化程度高，投资相对较高。

运行成本：氨制冷系统的工质价格低廉，且制冷工质单位制冷量大，耗电较少，运行成本较低。

氟制冷系统的工质价格较高，单位制冷量较小，耗电相对较多，运行成本较高。

环保特性：氨制冷系统的制冷剂氨是自然工质，消耗臭氧系数ODP = 0，地球变暖系数GWP = 0，对环境无污染。

氟制冷系统的CFCs工质，因破坏臭氧层的特性，已被淘汰。

HCFCs工质，消耗臭氧系数ODP较小，地球变暖系数GWP较小，对环境有一定破坏作用，根据有关国际协定，发展中国家允许在2040年以前使用。

安全性：氨在空气中达到16% ～25%时，遇明火可爆炸。

氨有毒，可引起窒息和冻伤。

安全性较差。

在人口密集的场所，不应使用大容量的氨制冷系统。

F- 22无毒，与空气混合明火不爆炸，安全性较好。

在人员密集的场所（发展中国家），应用F- 22系统和F-134a系统较安全。

当然，有条件的话，应用CO2制冷系统更环保、更安全。

供液和回气管路：氨系统一般采用下进上出方式连接蒸发器；氟系统一般采用上进下出方式连接蒸发器，以利回油。

氨系统水平吸气管道应坡向循环桶或气液分离器；氟系统水平吸气管道应坡向压缩机。

供液方式：氨系统和氟系统均可采用直接供液、液泵供液和重力供液方式，给蒸发器供液。

应用范围：氨系统和氟系统均是中温制冷工质，均具有适中的压力与温度，既可用于冷冻冷藏、也可用于空调、工业制冷、啤酒业和制药业。

氟系统用于直接蒸发式空调系统更安全。

氨系统可采用间接冷却方式“通过载冷剂”用于空调。

自动化控制程度：氟制冷系统自动化程度高，一般不用人工操作，可节约人工成本。

氟利昂制冷与氨制冷得比较氟机(指传统得氟利昂制冷剂与替代得绿色环保制冷剂得制冷与氨机制冷系统可以从系统运行安全、节能等方面进行比较,具体比较如下:1、安全性(a)绿色环保制冷剂R４0４A为本项目所使用得制冷剂,无色、无味、不燃烧、不爆炸得安全工质;而氨无色,有毒(二级毒性),含有强烈得刺激性气味,对眼、鼻、喉、肺及皮肤均有强烈刺激及中毒危险,空气中浓度超过15％时有立即造成火灾及爆炸得危险。

基于上述缺点,在人员密集得公共场所与人员密集得工作场所都会遭到禁用。

氨制冷系统因此也受到国家安全生产管理部门得审批管理与运行监管。

(ｂ)另外,氟系统得并联技术已经发展得非常完善,并联系统在运行中不会因为个别压缩机得故障或维护需要而影响整个系统得正常运行。

而且相对于单机系统产生相同得冷量,并联机组得每台压机平均运行时间远小于单机供冷系统,压缩机使用寿命更长、2。

节能性(a)氨机得满液式系统提供单一得,稳定得蒸发压力,但调节即适应温度变化得能力差,对于温度经常处于波动得场合,如经常性入库拉温,其传热温差在变温情况下会很大,也就意味着效率下滑,通常增加１摄氏度得传热温差会引起近3％得能耗增加;对于直接供液得氟系统,由于其通过膨胀阀得良好得调节功能,其在同等条件下得效率要高于氨机得满液式系统。

另外传热温差得加大也意味着干耗得增加,会导致产品品质得下降与货品重量得损失。

(b)对于大型单机系统,在实际运行过程中,绝大部分时间就是运行在部分负荷下,对于可进行能量调节得压缩机,特别就是螺杆压缩机,其在部分负荷下得能效比要低于满负荷时得能效比,特别就是当负荷下降到７０%以下时,其能效比下降显著,因此,单机系统得实际运行费用会远高于用满负荷能效比计算得评估值;对于并联系统与ＳRS(分布式制冷系统)因其就是通过控制压缩机得开停来进行能量调节,因此可确保机组在部分负荷运行时每个机头都保持其最高得能效比,系统得实际运行费用会大大降低、3。