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派克汉尼汾: 打造制冷“黑科技”

日期:2022/12/06   来源:机电商报   
  摘要:为实现双碳目标以及应对气候变化带来的诸多挑战,派克正通过一系列前沿技术和解决方案,助力制冷与空调行业在保护环境的同时进一步提质增效,携手客户走向更加绿色、健康、可持续发展的美好未来。

在北京2022年冬季奥运会上 ,晶莹剔透的冰面不仅为世界观众展现了一场场精彩绝伦的竞技场景,也让公众对二氧化碳制冷技术有了更加深入的了解。北京冬奥会首次大规模采用二氧化碳制冷剂制冰,不仅可以精确控制冰面温度,同时还非常环保,让场馆的碳排放趋近于零。

长期以来,氟利昂类化合物是制冷机厂商或冬季体育场馆使用的主要制冷剂。随着科学界对氟利昂认识的逐渐提高,人们意识到氟利昂类物质会对环境造成危害。氟利昂排放到大气会对臭氧层造成破坏,其全球变暖潜能值是二氧化碳的几百甚至几千倍。可不要小瞧这类制冷剂所带来的排放量,目前,制冷剂的使用已成为我国碳排放的重要来源之一。中国致力于2060年实现碳中和目标,其中一个重要举措就是减少氢氟碳化物等非二氧化碳温室气体排放,推广环境友好型制冷剂技术的应用。

相比传统制冷剂,二氧化碳的臭氧破环潜值ODP为0,全球变暖潜值GWP为1,远低于氟利昂制冷剂,而其单位容积制冷量却是氟利昂的6~8倍,制冷速度更快。同时二氧化碳不可燃、不易爆,化学性能稳定,即使在高温下也不会分解出有害气体,安全性更高。此外,二氧化碳来源广泛、价格便宜,可以大大降低制冷剂替代成本。

然而,二氧化碳制冷剂在拥有诸多优点的同时,其较高的系统运行压力也给制冷元器件带来新的挑战。无论是亚临界系统,还是超临界系统,二氧化碳的运行压力都比传统制冷剂高得多,尤其是超临界系统,其运行压力约为传统工质的6~8倍。目前仅有为数不多的国际领先企业能够提供超临界二氧化碳系统使用的元器件,派克汉尼汾(以下简称“派克”)便是其中之一。作为运动与控制领域的先行者,派克可为二氧化碳制冷系统提供多种控制产品,从而推动暖通空调与制冷行业的绿色低碳发展,助力中国碳中和目标的实现。

让冰雪之约绿色盎然

二氧化碳制冷剂在北京冬奥会上的大规模成功使用,也正在推动二氧化碳制冷剂的广泛使用。越来越多的冰上场馆开始借鉴冬奥会的成功制冰经验,让普通民众在获得更好冰雪运动体验的同时,场馆整体能耗更低、更环保。

近期,国内一家冰上运动中心在建造冰场时,秉承绿色环保的理念,采用以二氧化碳为制冷剂、冰面下直接蒸发的前沿技术进行制冰。该制冷系统主要包括压缩机、冷凝器、电动阀、蒸发器等关键部件,其中电动阀采用派克旗下的不锈钢制冷调节阀——PEV阀。PEV阀主要负责调节二氧化碳制冷剂流量大小,为整个系统的安全稳定运行提供强有力保障。

据了解,该制冷系统的设计运行压力达到52巴,对电动阀的耐压要求高。同时,由于二氧化碳与水发生化学反应形成的酸性物质会腐蚀碳钢管道,设计人员转而选用不锈钢管道,以防止此类现象的发生。因此,这就要求电动阀不仅要耐压高,还需采用不锈钢材质,派克旗下的PEV阀正好可以完美契合系统运行需求。这款耐高压(52巴亚临界)的电动阀可兼容亚临界二氧化碳系统,同时采用线性调节,速度快、精度高,可精准控制二氧化碳制冷剂流量,从而解决冰场温度浮动大、管道震动大等问题。

此外,PEV阀体采用不锈钢材质,使其与系统的不锈钢管道焊接更可靠,相比低温碳钢材质的电动调节阀,它可以避免碳钢阀体与不锈钢管道焊接时发生的“渗碳反应”,解除客户对于加速锈蚀的后顾之忧,让整个系统安全稳定运行。

食品保鲜的“绿色”密码

二氧化碳制冷剂不仅在冰场应用中大受欢迎,还可满足商超制冷行业寻求低全球变暖潜值解决方案的需求,在引领商超制冷行业实现绿色环保发展的同时,帮助客户降低排放,实现可持续发展。

商超制冷主要指冷链、冷库、超市、展示陈列柜等制冷应用,用于处理、运输和储存鱼肉果蔬等产品。在这个领域,二氧化碳可用于复叠式制冷系统、超临界二氧化碳系统等应用。近年来,国内不少冷库、商场、超市或便利店已悄然采用超临界二氧化碳制冷系统进行食品保鲜。当您穿梭于琳琅满目的冷柜时,里面的奶制品、肉类、蔬果类食品如此新鲜,可能就与二氧化碳制冷技术密不可分。

多年来,国内一家行业客户始终致力于生产超临界二氧化碳制冷机组,为冷库和超市展柜提供冷源。在研发生产一款超临界二氧化碳制冷机组时,制冷机组的管路元器件设计承压要求大于等于140巴,客户急需一款能够承受如此超高压力又能精确调节二氧化碳流量的阀件。

针对客户要求,派克推荐采用旗下的GC系列电子气冷阀及全套驱动元件。GC系列电子气冷阀承压高达140巴,全开到全闭达2500个脉冲,流量调节精度更高,有助于提高客户整个机组的能效比,在满足使用要求的同时更节能。截至目前,最早一批投入使用的GC气冷阀已无故障运行4年时间,为客户的超临界二氧化碳制冷机组提供强有力的技术和质量保障。

此外,派克还可针对不同的二氧化碳复叠式制冷系统提供多种高品质流体控制组件供客户选择。无疑,为实现双碳目标以及应对气候变化带来的诸多挑战,派克正通过一系列前沿技术和解决方案,助力制冷与空调行业在保护环境的同时进一步提质增效,携手客户走向更加绿色、健康、可持续发展的美好未来。(刘   洋)