常见问题解答

关于氨的常见问题

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  • 什么是氨(R717 / NH3.)?

    氨是环境中常见的天然化合物。它可以自然地分解成一个氮原子和三个氢原子,因此它的化学式就是NH3..氨是植物和动物氮循环的一个关键中介,因为大气中含有近80%的氮。它对许多生物过程都是必不可少的。

    事实上,氨是环境中含量最丰富的气体之一。作为一种制冷剂,这种无色气体的名称为R717 / R-717。由于氨在自然界中含量丰富,它被称为“天然制冷剂”。

  • 2.氨作为制冷剂的主要优点是什么?

    氨是对气候最友好、最经济的制冷、加热和冷冻制冷剂之一。这也是:
    • 非臭氧消耗:臭氧消耗潜力= 0
    • 非气候损害:全球变暖潜力= 0
    • 丰富的:自然循环的一部分,对许多生物过程至关重要
    • 安全:操作得当
    • 节能:通常比使用化学气体的系统更节能
    • 性价比高:制冷剂采购价格低,系统运行成本低
    • 现成的:全球

  • 3.氨是如何作为制冷剂使用的?

    传统上,制冷剂级氨已被用作99.98%的纯物质,不含水和其他杂质。它很容易获得,廉价,并且能够在蒸发时吸收大量的热量。虽然已经显示了包含氨的新共混物在较低的放电出口温度,较低的压缩比和更高的制冷能力方面提供额外的益处.共混物包括碳氢化合物丙烷(R290),八氟丙烷(R218),八氟环丁烷(RC318)或异丁烷(R600A)。混合R723 - 由60%氨和40%的二甲醚组成,在高温热泵中承诺进一步的电位。

  • 4.氨安全吗?

    是的,只要处理得当。在任何机械制冷系统中,泄漏都会发生。当泄漏涉及对人类健康有害或对环境有害的无味制冷剂时,这一事实就会加剧。

    氨水作为制冷剂已经使用了150多年,它有着悠久的安全记录。氨的固有安全性来自其特有的气味,即使是最小的泄漏,其浓度也远低于任何危险水平。此外,它的密度和非常有限的可燃性范围,安全机制和系统设计的进步(板热交换器,独立密封隔间,泄漏检测系统,隔间外的电气开关等),训练有素的R717系统工作人员,此外,行业法规和标准也确保了氨对人类健康几乎没有任何风险。

    例如,美国化学安全委员会(CSB)报告称,从1994年到2004年的十年间,R717事故仅导致4人死亡。相比之下,同期美国有800多人死于雷击。

  • 5.是氨易燃?

    氨很难点燃,其可燃性范围很窄。它只有在高浓度和极其有限的条件下才可燃。因为氨气本身不能维持火焰,所以氨气的点燃需要不间断的外部火源。氨的燃烧速度最高可达8cm/s,大大低于其他可燃制冷剂,也不足以引起爆炸。设计合理的氨制冷系统,通风良好,没有明火或火源,对潜在的爆炸是安全的。

  • 6.氨有毒吗?

    是的。氨的安全等级为B2,这意味着高浓度的氨对人体是有毒的。然而,即使是最轻微的氨气痕迹都可以在空气中检测到,对系统泄漏进行安全、迅速的修复是可能的。此外,这种容易探测和渗透的气味会促使人们在有害浓度发生之前离开释放的直接区域。氨制冷的安全记录也是由于氨比空气轻1.7倍,因此很容易通过机械手段排放到大气中。如果在有压力的制冷系统中发生泄漏,只有加压气体和没有额外的热量,该空间中少量的液体会被释放出来。

    事实:人体可以处理少量的氨。大气中任何低于百万分之20的含量都被认为是不危险的。氨的含量已经达到了53ppm,它特有的气味会很明显。在300-400ppm的浓度下,长时间的暴露会令人不愉快,只有在超过700ppm的浓度下才会开始影响人类健康。因此,R717系统的致死率和严重伤害发生率非常低。

  • 7.氨是否对臭氧层产生影响?

    没有臭氧耗尽电位0,氨在任何感觉中都不会损害大气臭氧层。

  • 8.氨会导致全球变暖吗?

    不。氨的全球变暖潜能值(GWP)为0,这意味着它不会增加与全球变暖相关的温室效应。事实上,氨是自然界中最常见的化合物之一,对地球的氮循环至关重要,它在大气中的释放会立即循环利用。因此,使用氨作为制冷剂符合关于减少全球变暖和臭氧损耗的国际协定。

  • 9.R717系统如何减少温室气体排放?

    为了评估制冷剂及其系统的整体环保表现,必须考虑直接排放和间接排放:

    首先,使用氨减少了直接温室气体(GHG)排放.这是由于其全球变暖潜势(GWP)为0,而R22和R404a的GWP分别为1700和3260,其他化学制冷剂的GWP甚至更高。为什么这很重要?例如,在一个典型的工业制冷系统中,每年有10-25%的制冷剂费用排放到大气中。假设泄漏率相同,与目前使用的任何其他化学制冷剂相比,氨将为地球减少数吨温室气体。此外,氨的泄漏率比任何其他制冷剂都要低得多,因为由于其特有的气味,这种气体更早被检测到。

    其次,氨气也导致降低间接温室气体排放通过最大化使用它们的设备的能源效率。这是由于多种因素的结合,包括它有利的热力学特性。因此,与其他常用制冷剂相比,氨系统使用较少的一次能源来产生一定的制冷效果。因此,它的间接全球变暖效应是所有制冷剂中最低的。

  • 10.用作制冷剂的氨从何而来?

    目前,世界上有一个估计存在的20亿公吨氨。其中,约5%是人造的。仅在北美单独生产约1800万公吨氨,并且该数量不到两种百分点用于制冷。

  • 11.氨是一个全新的制冷剂吗?

    不。19世纪50年代,氨首次在法国被用作制冷剂,并于19世纪60年代在美国被用于人工制冰。第一批氨制冷机的专利申请是在19世纪70年代。在所有用于食品加工、溜冰场、制冷机和其他应用的制冷剂中,只有氨作为一种制冷剂获得了持久的作用。即使卤代烃成为首选制冷剂,氨仍然是许多国家工业应用中使用最多的制冷剂。由于氨气作为一种安全高效的制冷剂已经有超过150年的历史,因此它可以立即得到更广泛的应用和新的应用。今天,氨仍然是大型系统中处理和保存食品和饮料最常用的制冷剂。

  • 12.氨的能源效率如何?

    氨蒸发时能够吸收大量的热量。对于工业制冷,氨通常被认为是最有效和最具成本效益的制冷剂。这反过来又给消费者带来了重要的好处,因为较低的运营成本有助于降低食品价格。

    对于冷水机,氨也能提供最佳性能。例如,伦敦希思罗机场新5号航站楼的中央氨制冷厂使用了4台制冷机,每台制冷量为6.6兆瓦,即1875吨。大型R717制冷机比小型本地制冷机减少至少30%的能源消耗。此外,储存冷冻水减少了系统容量,并利用了夜间电费。

  • 13.氨用于哪些用途?

    氨适用于以下应用:

    食品加工、冷库配送:氨铁制冷是食品工业的骨干,用于在世界许多地区冻结和储存冻结和未来食品(包括水果,蔬菜,肉,家禽,鱼,乳制品,冰淇淋,饮料)。可以使用50kW至200kW氨的范围,并且对于较大的冷冻液,由于提高了能量效率和泄漏的降低,氨几乎总是优选的。

    石油化工和制药行业,采矿:多年来,氨一直是大型工业制冷应用的首选制冷剂,包括工艺冷却、冷藏、化学反应用冰的生产和采矿。制冰厂通常比食品工业中的制冰厂大得多。

    空调氨越来越多地用于公共建筑、医院、大学和办公园区的空调,以及提高发电设施的效率。氨制冷还被用于为国际空间站和美国的主题公园生物圈II提供空调。

    冷却装置:冷水机使用R717和二次传热流体(冷水机固有的),容量范围从200到2000千瓦,有一些更大的型号。它们允许在大型建筑中安全使用氨。氨水可用于吸收式冷水机组(以水作为吸收剂)、螺杆式冷水机组或往复式冷水机组。希思罗机场是世界上最大的机场之一,新的5号航站楼正在使用一个中央氨制冷装置来提供所有的供暖和制冷。

    超级市场:最近,氨已与二氧化碳等次级制冷剂在“级联”系统中一起使用,这意味着需要更少的氨来达到满意的结果,并且氨充可以包含在机房或其他安全的环境中。

    海洋冷藏/渔船:R717越来越多地用于海洋制冷设备。应用包括其用于冷藏船的用途,作为吸附冰机的制冷剂,以及用于捕鱼容器,既是单一制冷剂,也与二氧化碳(R744)组合,特别是对于低温用途。

    热泵:热水空间加热的吸收热泵主要是燃气燃烧的,并且通常通过加热同时提供冷却。使用天然气动力的氨水循环可获得更新的吸收机系列。R717也已用于中型和大容量热泵。此外,在使用氨的储存热泵的领域已经进行了进展,其中初始原型具有6 kW的输出,据报道,氨电荷低于100g的氨电荷。

    休闲产业,溜冰场,滑雪场:氨可用于冰场和滑雪场的制冷,同时也可用于休闲设施的供暖。欧洲最大的露天体育场(瑞典卡尔斯塔德)和世界第三大室内冰雪公园(阿联酋迪拜)都在使用R717不断制造冰雪。

  • 14.不同应用需要多少氨?

    大型氨制冷系统包含高达60000公斤的制冷剂。食品加工和工业冷藏设备的安装量一般为5至100吨。在世界各地,大型R717系统都要遵守越来越严格的安全规定,各公司也面临着减少氨制冷剂用量的压力。yb体育在哪下载因此,大型工业工厂的业主开始将氨与二氧化碳(R744)或醋酸钾等二次制冷剂结合使用,这意味着与纯氨系统相比,需要减少高达90%的氨充注量。费用的减少不会导致任何性能的降低。

  • 15.氨是否与所有部件和材料兼容?

    氨与许多材料相容,但不是所有材料都适合合成制冷剂。例如,它只与一些常用的制冷系统润滑剂兼容,不包括多元醇酯(POE)和聚乙烯醚(PVE)润滑剂,仅与聚烷基二醇(PAG)润滑剂应用有限。为了适应R717系统的安全要求,可能需要对现有系统设计进行一些修改,以集成安全特性并确保兼容性。氨与大多数类型的电线绝缘不相容。氨系统内的金属结构通常仅限于碳和不锈钢,但有报道称,在仔细控制湿度的系统中,如果不存在导致铜腐蚀的水,氨与铜和铜合金的良好兼容性。铝和氨是相容的,但由于氯化物的存在,它在水回路中对腐蚀很敏感。

  • 16.使用氨有什么法律要求吗?

    氨的使用受世界不同地区广泛的技术和安全标准的限制,如果完全遵循这些标准,就能确保制冷剂的安全高效使用。处理氨装置的工人必须了解紧急程序和适用的标准。此外,法规要求对安全设备进行定期检查,并对工人进行持续培训,使他们在发生紧急情况时有所准备,与社会上的其他风险相比,这是非常罕见的。虽然行业驱动的规范和标准包括某些系统工程、设计标准和操作规范,但联邦法规规定了使用氨时的工作场所安全规则、环境要求(包括报告和风险管理义务)和运输规则。这些要求为氨制冷应用带来了监管负担,因为设施必须遵循与文书和文件保存相关的过程安全管理(PSM)和风险管理(RMP)计划。

    在过去的20-30年里,根据压力容器法规和氨用量限制设计的氨系统,质量非常高,具有极佳的安全标准。对于较老的系统,有效培训具有操作责任的人员是最有效的低成本预防措施。

  • 17.现在氨的主要市场是什么?

    工业制冷:如今,氨仍然是所有类型的工业设备最具成本效益和节能的选择。事实上,R717占制冷产品总量的15%。R717预计将仍然是大型安装的首选,一旦臭氧消耗物质将在国际协议下排除。在美国和加拿大氨处分受到很大的规范,享有广泛的使用。在欧洲,R717已被广泛用于英国和德国的工业制冷,但在法国,比利时,荷兰和意大利更加紧张,因此这不太常见。它是斯堪的纳维亚州较大系统的氢氟碳化合物最常见的替代方案,主要是由于温室气体的限制和税收。澳大利亚的第一装置已经证明了R717植物的效率。作为最新的例子,氨冻结了澳大利亚最大的肉类加工公司之一的每天冻结了6000头羊肉,能够冻结1610块散装出口肉类纸箱,24小时转弯。yb体育在哪下载

    商业制冷氨在梯级超市制冷系统中的使用正在增加,特别是在对HCFCs和hfc的使用有严格限制的国家,如斯堪的纳维亚半岛。

    冷却装置:虽然使用R717仍然有限,但该市场预计将增长。作为最新的例子,中央冷却厂为伦敦机场希思罗机场5号航站楼提供了连续的热和冷却水供暖和空调。

    热泵R717主要应用于斯堪的纳维亚、德国、瑞士、荷兰等国的大中型热泵。

  • 18.广泛使用氨的主要障碍是什么?

    从纯粹的经济分析来看,氨作为制冷剂的应用应该比目前更广泛。然而,为了充分发挥氨作为制冷剂的潜力,世界各地的安全法规和技术标准将需要更加适合氨制冷系统,并在全球市场上保持一致。目前,监管限制和政策制定者缺乏向天然制冷剂发展的明确鼓励,阻碍了R717的更广泛推广。yabo88怎么体现总而言之,缺乏推广,缺乏技术和监管协调,对操作人员缺乏指导,以及国家安全法规的拼凑,给氨业务造成了过多的行政和财政负担。政治家们在国际环境项目中认识到氨是消耗臭氧和高全球变暖物质的可持续替代品,这可能会消除这些障碍。为了实现这一目标,必须更新R717的性能和使用数据,并将其覆盖范围扩大,以便进行明智的选择。

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