Циклопентан в холодильниках что это
Циклопентан: основные принципы перевооружения
В настоящее время практически все производители холодильной техники в мире отказались от использования фреона 141 b в качестве вспенивающего агента и перешли на циклопентан. Переход на циклопентан выполнялся и на собственные средства предприятий, и в рамках финансирования со стороны Всемирного банка, Глобального экологического фонда (ГЭФ) и соответствующих подразделений ООН, таких как ЮНИДО, ЮНОПС, ПРООН. Цель данного перевооружения — защита озонового слоя Земли и борьба с парниковым эффектом.
Перевод завода по выпуску холодильной техники на циклопентан представляет собой довольно сложную с технической точки зрения задачу, поскольку речь идет об изменении практически всей технологической цепочки. Более того, так как циклопентан взрывоопасен, то на всех стадиях подготовки и реализации данного проекта должно уделяться особое внимание вопросам безопасности.
Ниже мы остановимся подробнее на наиболее важных моментах, связанных с переходом на циклопентан.
Склад хранения циклопентана
В абсолютном большинстве случаев речь идет о емкостях для хранения циклопентана объемом 30–40 кубометров, вынесенных за пределы заводских помещений. В зависимости от географического положения, а также местных норм и требований органов сертификации и контроля емкости могут быть расположены как на поверхности, так и полностью или частично под землей.
Как правило, требуется не менее двух таких емкостей: одна — для непосредственного использования, другая — для аварийного слива циклопентана в случае аварии. К установке подготовки рабочей смеси циклопентан подается соответствующими насосами.
Если объемы потребления циклопентана относительно невелики, возможен более экономичный вариант склада. Циклопентан в бочках объемом чуть более 200 литров складируется в специально отведенном для хранения месте на открытом воздухе, но под навесом, обеспечивающим защиту бочек от осадков. Со склада бочки поступают к станции смешивания, где в условиях, обеспечивающих необходимую безопасность, циклопентан посредством специального насоса подается для подготовки смеси с полиолом.
Естественно, что на всех этапах хранения, транспортировки и смешивания циклопентана должна быть обеспечена надежная система защиты от возможного воспламенения и взрыва.
Смешивание полиола с циклопентаном
Станции смешивания полиола с циклопентаном устанавливаются в специальном помещении с повышенной степенью защиты. Назначением станции, как видно из названия, является замешивание циклопентана в полиол, являющийся одним из двух компонентов в составе полиуретана. Подача и смешивание компонентов осуществляются в полностью автоматическом режиме, после чего смесь поступает либо напрямую к пенозаливочным машинам или же, в зависимости от особенностей производства, в цеховую рабочую емкость объемом от 500 до 1000 литров.
Станции смешивания изолируются от основного помещения специальными защитными боксами, оснащенными датчиками-газоанализаторами, системой вентиляции с двухскоростным режимом, системой освещения во взрывобезопасном исполнении, а также пультом управления всеми системами контроля и обеспечения безопасности.
Система подачи смеси полиола и циклопентана к пенозаливочной технике
Полученная в цехе подготовки смесь полиола с циклопентаном подается к пенозаливочным машинам по системе трубопроводов, соединяющей все пенозаливочные машины. Данный трубопровод изготавливается из высококачественной стали, все сварочные работы производятся на месте специалистами высшей категории с целью полного исключения возможных протечек.
Пенозаливочная техника
Традиционные заливочные машины, как правило, не предназначены для работы с циклопентаном. Для этого используются машины, все части и узлы которых, находящиеся в контакте с циклопентаном, имеют специальное взрывобезопасное исполнение и защиту. Речь, в частности, идет о следующих частях и узлах машины:
С учетом морального и физического износа пенозаливочной техники ее модернизация при переходе на циклопентан зачастую не представляется экономически обоснованной, а иной раз и просто технически возможной. Конечно, в каждом отдельном случае данный вопрос требует отдельного рассмотрения.
Линии теплоизоляции ППУ шкафов и дверей холодильников
Если степень износа оборудования не слишком высока, существует возможность технического перевооружения, включающего в себя перевод электрооборудования во взрывобезопасное исполнение, заземление всех основных частей установки, оборудование защитного бокса с системой вентиляции, установку датчиков газоанализаторов в местах возможной утечки компонента.
При использовании циклопентана в качестве вспенивающего агента вместо обычной воздушной среды в складских, промежуточных и расходных емкостях должен использоваться азот, создающий инертную невзрывоопасную среду.
Азот может поставляться в стандартных баллонах или производиться непосредственно на месте использования. Имеет смысл поставлять азот в баллонах в случае потребления в небольших и средних объемах, в то время как при больших объемах потребления рекомендуется производить азот с помощью специального оборудования и разводить его по системе трубопроводов непосредственно к потребителям. Кроме того, азот используется для продувки («инертизации») проемов шкафов холодильников непосредственно перед заливкой пенополиуретана. Выполняется это с помощью специального азотного клапана, смонтированного непосредственно на заливочной головке или на борту тележки, обеспечивающей загрузку заготовок шкафов холодильников в линию заливки.
При этом автоматически будет выбрана правильная доза азота для продувки шкафа холодильника в зависимости от его модели и объема.
Защитный вентилируемый бокс
Все части и узлы линии заливки шкафов и дверей холодильников, где предполагается наличие циклопентана в чистом виде или в смеси с полиолом, должны быть изолированы с целью предельного сокращения зон с повышенным классом пожаро- и взрывоопасности. Для этой цели используются специальные боксы, внутри которых поддерживается разряженная среда, а в конструкции применяются исключительно материалы, обладающие антистатическими свойствами. Кроме того, боксы имеют аварийные системы доступа и снабжаются системой вытяжной вентиляции, а сама система вентиляции — дублирующим, двухскоростным вентиляционным оборудованием.
Основная система вентиляции работает в постоянном режиме, в случае же появления паров циклопентана и срабатывания системы аварийной безопасности к ней подключается и вторая, аварийная, система вентиляции. Благодаря этому даже в случае выброса смеси с циклопентаном или циклопентана в чистом виде низший взрывной предел LEL (Low Explosion Limit) не будет превзойден ни при каких обстоятельствах, что гарантирует безопасность персонала и производственного оборудования.
Система обеспечения безопасности
Система аварийной безопасности предполагает наличие датчиков газоанализаторов, датчиков уровня на случай возможной утечки компонента, датчиков входных дверей и датчиков наличия инертной среды и работоспособности вентиляционного оборудования.
Показания всех этих систем слежения выведены на один общий или несколько местных пультов управления и контроля.
Сами пульты управления системой безопасности оснащены двойной системой электропитания — основной и аварийной, переключение с первой на вторую производится в автоматическом режиме. При этом обеспечивается поддержание в активном режиме всех аварийных и вентиляционных систем в момент отключения электроэнергии.
Все аварийные сигналы дублируются на специальном пульте управления, устанавливаемом в таком месте, где гарантируется постоянное нахождение оператора. Таким образом обеспечивается своевременное оповещение службы безопасности о наступлении аварийной ситуации даже в ночные часы и в праздничные и выходные дни.
Система электроснабжения
С целью гарантии максимального уровня безопасности предусматривается двойная, основная и аварийная, система электроснабжения на основе двух независимых источников питания. При этом подключение аварийной системы энергоснабжения произойдет автоматически, что, с одной стороны, подстрахует работу основной в случае выхода ее из строя, а с другой — исключит даже малейшую возможность отключения оборудования и в первую очередь оборудования системы безопасности от источника энергоснабжения.
В случае отсутствия двух независимых линий подачи электроэнергии необходимо обеспечить наличие специального источника питания, который будет автоматически введен в действие в случае отключения электроэнергии от основного источника.
Производственные помещения
Производственные помещения, в которых устанавливается технологическое оборудование по запениванию пенополиуретаном шкафов и дверей холодильников, оборудуются системой аварийного выхода, системой освещения во взрывобезопасном исполнении и системой аварийной безопасности в полном соответствии с требованиями общих и местных правил и норм.
Обучение персонала
Включение в технологический цикл такого взрывоопасного вещества, как циклопентан, предполагает повышенный уровень ответственности со стороны как руководящего, так и обслуживающего персонала предприятия.
В этой связи важным компонентом проекта становится обучение персонала всех уровней правилам эксплуатации оборудования и систем безопасности, а также действиям в условиях наступления аварийной ситуации.
Проектная, нормативная и разрешительная документация
Компания — поставщик оборудования обязана предоставить предварительный проект мероприятий по переводу оборудования на циклопентан. При этом данный проект, как правило, выполненный на основе зарубежных норм, непременно должен быть адаптирован к требованиям действующих российских правил, что подразумевает непременное подключение российских проектных учреждений и организаций, имеющих соответствующие разрешения и лицензии.
Кроме того, все помещения, задействованные под хранение, смешивание и заливку систем с циклопентаном, должны соответствовать требованиям российских, общих и местных, правил и норм.
Преимущества циклопентана
Переходя на циклопентан, предприятие получает целый ряд преимуществ, таких как существенное повышение качества и класса энергопотребления выпускаемой холодильной техники, освоение современных технологий, не усугубляющих парниковый эффект, возможность экспорта выпускаемой техники за пределы России, а также сотрудничества и совместной деятельности с основными мировыми производителями.
«Каннон» в свете перехода на циклопентан
Компания «Каннон» одной из первых в мире встала на путь освоения циклопентана в качестве вспенивающего агента. Она стала пионером в деле разработки основных принципов перехода на циклопентан и работы с ним. Сотни предприятий в мире перешли на эту технологию при непосредственном участии «Каннон».
Лидирующее положение в этом деле «Каннон» сохраняет и в России, а также в других странах бывшего Советского Союза. Ниже приводится список предприятий, которые были переведены на циклопентан с помощью «Каннон»:
На всех этих предприятиях оборудование, переведенное на циклопентан и снабженное необходимыми системами безопасности, надежно работает уже много лет. При этом за всю историю эксплуатации не было выявлено ни одного случая аварийной опасности.
Более того, зная, что переход на альтернативные виды вспенивателей неизбежен, компания «Каннон» на протяжении последних 10–12 лет поставляла своим российским заказчикам дозировочно-заливочное оборудование, конструктивные особенности которого позволяют перейти на циклопентан наименее трудоемким и затратным способом.
Циклопентан
Циклопентан. Описание технологии
Циклопентан — это углеводородный вспенивающий агент, который считается наиболее предпочтительной альтернативой ГХФУ- и ГФУ-вспенивателям.
Физико-химические свойства:
Получение
Основной способ получения циклопентана — восстановление циклопентанона. Также для получения можно использовать перегонку нефти, гидрирование циклопентадиена, реакцию 1,5-дибромпентана с металлическим магнием или цинком при нагревании.
Безопасность для человека и окружающей среды
Обладает нулевой ОРС и ПГП, равным 11.
При наличии источника огня пары циклопентана могут воспламеняться при температуре –37°С. При нагревании до +320°С газ способен самовоспламеняться.
При концентрации в воздухе от 1,4 до 8% циклопентан образует взрывоопасную смесь.
При попадании циклопентана в атмосферу образуется фотохимический смог, в котором проходят реакции, приводящие к выделению тропосферного озона — парникового газа, являющегося третьим по степени влияния на климат.
Применение
Циклопентан применяется в качестве вспенивателя пенополиуретана (ППУ) в холодильном оборудовании.
Из-за способности образовывать фотохимический смог циклопентан не применяют при производстве пенопластов с открытыми ячейками.
В качестве вспенивателя используется чистый (содержание примесей не более 5%) или технический (содержание примесей не более 25%) циклопентан.
Пожаровзрывоопасность вещества требует применения дополнительных мер безопасности на всех этапах хранения, транспортировки и смешивания, что осложняет внедрение этой технологии на небольших предприятиях.
Во избежание пожара или взрыва вместо обычной воздушной среды в складских, промежуточных и расходных емкостях, а также для продувки (инертизации) проемов шкафов холодильников непосредственно перед заливкой пенополиуретана используют азот.
Если объемы потребления циклопентана относительно невелики, то вещество в бочках объемом чуть более 200 литров складируется в специально отведенном для хранения месте на открытом воздухе под навесом, обеспечивающим защиту от осадков. Со склада бочки поступают к станции смешивания, где циклопентан специальным насосом подается для подготовки смеси с полиолом.
Компоненты подаются и смешиваются полностью в автоматическом режиме. Станции смешивания полиола с циклопентаном устанавливаются в специальном помещении с повышенной степенью защиты и оснащают датчиками-газоанализаторами, системами вентиляции и освещения, а также пультом управления всеми системами контроля и обеспечения безопасности.
Готовая смесь подается напрямую к пенозаливочным машинам или же, в зависимости от особенностей производства, в цеховую рабочую емкость объемом от 500 до 1000 литров. Пенозаливочные машины связаны трубопроводом, по которому подается смесь. Трубопровод изготавливается из высококачественной стали. Чтобы полностью избежать протечек, все сварочные работы производятся на месте специалистами высшей категории.
Все части и узлы заливочных машин, контактирующие с циклопентаном, должны иметь взрывобезопасное исполнение. Если степень износа традиционных заливочных машин не слишком высока, их можно приспособить для работы с циклопентаном, переведя электрооборудование во взрывобезопасное исполнение, заземлив основные части установки, оборудовав защитный бокс с системой вентиляции и установив датчики газоанализаторов в местах возможной утечки компонента.
Чтобы уменьшить число и размер зон с повышенным классом пожаро- и взрывоопасности, изолируют все части и узлы линии заливки шкафов и дверей холодильников, где может оказаться чистый или смешанный с полиолом циклопентан. Для этого используются материалы с антистатическими свойствами и специальные боксы с разряженной средой, а также системами доступа и дублируемой системой вытяжной вентиляции на случай аварии.
Основная система вентиляции работает в постоянном режиме, а при обнаружении паров циклопентана и срабатывании системы аварийной безопасности запускается аварийная система вентиляции. Это позволяет избежать превышения нижнего предела взрываемости даже при выбросе чистого или смешанного с полиолом циклопентана, что гарантирует безопасность персонала и производственного оборудования.
Система безопасности включает газоанализаторы, датчики уровня на случай утечки компонента, датчики входных дверей и датчики наличия инертной среды и работоспособности вентиляционного оборудования. Их показания выводятся на один общий или несколько местных пультов управления и контроля. Все сигналы дублируются на специальном пульте управления, устанавливаемом в таком месте, где гарантируется постоянное нахождение оператора.
Для максимальной безопасности система электроснабжения также дублируется: основная и аварийная системы питаются от двух независимых источников питания. Аварийная система запускается автоматически.
Производственные помещения, в которых устанавливается технологическое оборудование по запениванию пенополиуретаном шкафов и дверей холодильников, оборудуются аварийными выходами, системой освещения во взрывобезопасном исполнении и системой аварийной безопасности с учетом требований общих и местных правил и норм.
Взрывоопасность циклопентана требует повышенного уровня ответственности руководства и обслуживающего персонала, поэтому правилам эксплуатации оборудования и систем безопасности и действиям при аварии необходимо обучать персонал всех уровней.
Хладагент R134a или R600a: какой лучше и современнее?
Современные холодильники, морозильные и камеры и морозильные лари работают на двух видах хладагентов: тетрафторэтан (R134a) и изобутан (R600a). Приобретая технику, покупатели редко обращают внимание на то, каким веществом заправлен агрегат, а ведь именно от этого напрямую зависит безопасность людей в помещении, энергопотребление установки, уровень производимого ею шума и даже состояние окружающей среды! Какой хладагент является наиболее совершенным, а какой лучше оставить в прошлом?
Принцип работы компрессорного холодильника
Главный принцип работы любой холодильной установки заключается в том, что холод никогда не поступает в камеру извне. Происходит обратное явление: прибор отводит тепло, идущее от загруженных продуктов, в окружающую среду.
Действующими элементами такой системы охлаждения являются:
При включении холодильника газообразный хладагент, находящийся в испарителе, отсасывается компрессором, где происходит его сжатие и нагнетание в конденсатор. Тепло, получаемое в ходе этого процесса, выделяется за пределы холодильника. Далее хладагент проходит сквозь фильтр-осушитель и поступает по капиллярной трубке в испаритель, где, находясь под низким давлением, поглощает тепло. Компрессор всасывает хладагент, и цикл повторяется снова.
Хладагент или фреон?
Любой холодильной установке, будь то холодильник, морозилка или шкаф шоковой заморозки, необходимо вещество, которое будет эффективно выводить тепло от продуктов из рабочей камеры устройства. В разные времена в них циркулировала вода, воздух, двуокись углерода и даже аммиак.
Поскольку последний был вреден для здоровья, в 1930-х годах его заменили абсолютно безопасным для человека фреоном. В ближайшие годы было синтезировано четыре десятка видов фреонов, отличающихся по свойствам и химическому составу, однако все они имели ярко выраженное свойство разрушать озоновый слой, а поэтому в 1987 году был принят Монреальский протокол, согласно которому производителей обязали сильно ограничить использование всех существующих на тот момент фреонов.
На замену им пришли хладагенты – многосоставные химические составы, которые практически не уступают фреонам в эффективности, не вредят человеку и экологии Земли. Производителям удалось снизить содержание хладагента в системе на 30%, а поэтому в холодильнике циркулирует не более 150 грамм вещества.
Хладагент R134a
Тетрафторэтан или хладагент R134a пришел на замену широко распространенному фреону R12, запрещенному к производству Монреальским протоколом. Данное вещество уступает по характеристикам своему предшественнику, но не содержит хлора и в меньшей мере разрушает озон. Производители холодильного оборудования перешли на R134a в 1998 году и в некоторых домах такие приборы можно встретить даже в наши дни.
Преимущества
R134a имеет ряд преимуществ в сравнении со своими предшественниками и наследниками. Он не токсичен и полностью безопасен для человека – такое вещество применяется при производстве аэрозолей и ингаляторов. Хладагент не горюч и не взрывоопасен, а поэтому активно используется для заправки холодильного и климатического оборудования.
Недостатки
Недостатков тетрафторэтан также не лишен. Данное вещество существенно уступает в холодопроизводительности своему предшественнику – R12. Такое оборудование имеет более высокий индекс энергетических потерь и поэтому обходится дороже в обслуживании. Кроме того, R134a хоть и в меньшей мере, но все же влияет на озоновый слой, и при этом имеет высокий потенциал глобального потепления – в 1430 раз больше углекислого газа.
Хладагент R600a
Изобутан или R600a – изомер бутана, имеющий такую же химическую формулу, но при этом разное положение атомов в молекуле. Данный состав стал усовершенствованной вариацией тетрафторэтана и является более качественным заменителем его предшественника R12.
Преимущества
Хладагент R600a не оказывает токсического воздействия на здоровье человека. Потенциал глобального потепления и озоноразрушающая способность практически равняются нулю. Кроме того, для заправки холодильника понадобится не более 150 грамм такого хладагента, что является наименьшим значением в сравнении с техникой аналогичных габаритов, работающей на других видах фреонов.
Еще одно весомое преимущество – изобутан на порядок дешевле других хладагентов, а сама установка работает на более дешевом минеральном масле, что положительно сказывается на итоговой стоимости прибора. Хладагент обеспечивает высокую холодопроизводительность, благодаря чему таким холодильникам присваивается класс энергоэффективности А+, А++ и А+++. R600a химически устойчив, не вступает в реакцию с пластиком, железом и резиной.
Недостатки
Отрицательных качеств у изобутана не так много, но они все же есть. Хладагент горюч, а поэтому при утечке воспламеняется как природный газ – от огня, электрического разряда или малейшей искры. Вещество не имеет цвета и запаха, а поэтому обнаружить подтекание можно лишь с помощью специального оборудования. Если же вы пожелаете перевести прибор на другой хладагент, это потребует доработки системы с заменой компрессорного масла и самого компрессора.
Сравнение газов
Итак, выяснив, какие преимущества и недостатки имеют два наиболее распространенных хладагента, используемые в современных холодильниках, мы сможем сопоставить их, чтобы выяснить, какой из них будет самым эффективным. Приобретая агрегат, работающий на R600а, вы получаете более эффективный, безопасный и тихий в работе холодильник с минимальной массой газа. Вещество не разрушает озоновый слой и значительно превосходит R134a в хладопроизводительности. Единственный недостаток при сравнении – в случае протечки изобутана ремонт холодильника обойдется вам дороже ввиду стоимости самого газа и компрессора на нем работающего, однако случаи протечки в современном оборудовании являются крайне редким явлением и при правильной транспортировке прибора не возникают.
Взаимозаменяемость
Хладагент R600а совместим с минеральными, алкилбензольными и полиолэфирными маслами. Для замены данного хладагента на другой тип газа понадобится замена компрессора. Для замены R134a на R600а необходима лишь замена уплотнителей и фильтра-осушителя.
Воздействие на природу
Тетрафторэтан (R134a) имеет высокий потенциал глобального потепления – 1430. На практике это означает, что 1 кг такого вещества вызывает такой же парниковый эффект, как и 1430 кг углекислого газа, что является критическим значением. Изобутан (R600а) имеет индекс воздействия на озоновый слой, равный 0,001, и оказывает минимальное воздействие на парниковый эффект – 3.
Экологичные холодильники Gorenje
Холодильники Gorenje соответствуют строжайшим нормам экологичности и безопасности. Приборы работают на наиболее эффективном хладагенте – изобутане R600а, который позволяет обеспечить качественное охлаждение и замораживание продуктов и не имеет негативных последствий для окружающей среды.
В каталоге словенского бренда вы найдете однокамерные, двухкамерные и Side-by-Side модели с NoFrost общей вместимостью от 126 до 560 литров. Встраиваемые и отдельностоящие агрегаты оснащены по последнему слову техники: здесь вы обнаружите функции суперохлаждения и суперзаморозки, надежные «зоны свежести» с контролируемым уровнем влажности и «нулевые зоны», позволяющие продлить срок годности скоропортящихся продуктов без их замораживания. В ряде моделей с электронным управлением дополнительно предусмотрена сигнализация открытой двери, диспенсер для подачи холодной воды и генератор льда.
Покупайте с доставкой
На страницах интернет-магазина gorenje-rus.ru вы найдете большой выбор современного холодильного оборудования, призванного продлить срок свежести ваших продуктовых запасов на максимально продолжительный срок. Мы готовы предложить компактные мини-бары, предназначенные для охлаждения небольших объемов продукции на даче, в отеле или в офисе. Для домашнего использования предусмотрены вместительные двухкамерные модели с нижним расположением морозильной камеры. Желаете приобрести холодильник с максимальной вместительностью? Вашему вниманию представлены премиальные установки Side-by-Side, которые вмещают в себя недельный запас продуктов для семьи из 4-5 человек.
На всю продукцию распространяется фирменная гарантия Gorenje. Для удобства покупателей наш магазин предоставляет услугу курьерской доставки, доступную жителям Москвы и Московской области, а также Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Также мы готовы отправить любую посылку в регионы, предварительно надежно упаковав каждый товар. Доставку в последнем случае осуществляет независимая транспортная компания, выбранная получателем. Если у вас остались вопросы касательно приобретения техники Gorenje, мы готовы предоставить исчерпывающую информацию в телефонном режиме: +7 (495) 980-72-17, 8 (800) 700-92-78.