1、对铁路机械冷藏车制冷剂替代的看法及建议广西铁道 2009 年 11 月第 4 期对铁路机械冷藏车制冷剂替代的看法及建议陈家贵(中铁特货运输有限责任公司柳州分公司,广西柳州 545007)摘要:为达到机械冷藏车制冷剂替代工作顺利过渡和节约投资的目的 ,结合检修工作,在对 R22 和 R143a2 种制冷剂替代方案进行比较的基础上,提出了选择 R22 替代方案的理由,并对制冷剂替代工作的展开,提出加强培训工作,更新检测手段,收集运用数据的建议.关键词:冷藏运输;制冷剂;制冷剂替代;R22中铁特货运输有限责任公司配属的铁路机械冷藏车是铁路冷藏运输的专用车辆.其制冷系统现采用氟利昂 R12 做制冷剂,
2、R12 属于氯氟烃类(简称CFC).科学研究表明,CFC 对地球大气中的臭氧层破坏作用很大.1987 年 9 月,24 个国家签署了蒙特利尔议定书.中国政府于 1991 年 6 月正式签署了该议定书的伦敦修正案.按议定书要求,到 2010 年将完全停止生产,使用 CFC.随着 R12 制冷剂限用日期的日益临近,铁路制冷运输行业面临巨大的压力和挑战.为保证铁路冷藏车制冷剂替代工作顺利进行,充分发挥现有铁路机械冷藏车制冷设备功效,节约资金,铁道部,中铁特货公司联合相关生产,科研单位深入调研分析,将铁路机械冷藏车制冷机组CFC 制冷剂替代的研究课题列入 2006 年铁道部科技研究开发计划中.课题组在
3、大量的基础理论研究的基础上,最后选定氟利昂 R134a(属氢氯氟烃类HFC)和氟利昂 R22(属氢氟烃类 HCFC)做替代制冷剂.为此,就这 2 种替代方案的选择及相应的准备工作谈些看法和建议.12 种方案的可行性上述课题组所提出的 2 种方案,都满足铁路机械冷藏车制冷剂替代的主要要求.1.1 不破坏臭氧层 2 种制冷剂都基本满足制冷18剂替代的环保要求,即 ODP(消耗臭氧潜能值)和GWP(全球变暖潜能值) 为 0 或尽可能小.假设 R12的 ODP 为 l,CO 的 GWP 为 1,那么目前只要 ODP0.05,GWP750 的制冷剂,就是可以接受的.而R134a 的 ODP 为 0,GW
4、P 为 420,R22 的 ODP 为 0.05,GWP 为 510,都满足了制冷剂替代的环保要求.1.2 热力学和化学性能符合要求 2 种制冷剂热力学性能与原制冷剂接近,能量效率高,单位容积制冷量大.压力和压力比适中,排气温度不高,传热性和流动性好.化学稳定性和热稳定性好,对金属不腐蚀,无毒,不燃,不爆,使用安全.1.3 基本适用现行机组冷藏车制冷系统制冷剂替代不仅仅要找到一种合适的制冷剂,还要考虑对现有制冷系统及其部件的改造,以实现整个系统正常运行.更换这 2 种制冷剂后,制冷系统运行稳定可靠;压缩机包括制冷系统各部件(膨胀阀,毛细管,干燥器)的优化改造简单易行;密封材料的调整小.2 建议
5、采用 R22 的主要理由在前述 2 种制冷机替代方案中,虽然 R134a 比R22 更为环保,但采用 R22 作为替代制冷剂的优点更多.因此,当前应优先选择采用氟利昂 R22 替代现有氟利昂 R12,作为 2010 年蒙特利尔议定书生效后铁路机械冷藏车的制冷剂.即使按蒙特利尔对铁路机械冷藏车制冷剂替代的看法及建议议定书对 HCFC 的规定 ,发展中国家到 2030 年要停止使用 R22,届时目前所运用的各型铁路机械冷藏车也都到了车辆报废期限.该规定不影响铁路机械冷藏车的运行使用.2.1 改造工作量小采用 R22 制冷剂后,对原机械冷藏制冷机组改造所耗工作量,远小于采用 R134a的工作量.因
6、R134a 与矿物润滑油不互溶,更换R134a 前,整个制冷机组必须进行分解,彻底清洗,清除原油脂.而采用 R22 则不必分解机组进行清洗工作.R134a 的热传导率比 R22 下降 10%,在采用R134a 后,制冷机组换热器的换热面积也需要增大.2.2 制冷量大采用 R22 作为机械冷藏车制冷机组制冷剂后,经过改造的制冷机组的制冷量,超出现R12 制冷量的 10%以上.而 R134a 采用现有制冷系统的制冷量只有 R12 制冷量的 85%左右.2.3 故障隐患少 R134a 渗透性比 R22 强,更易发生泄漏故障;R134a 的吸水性很强,是 R22 的 20 倍,因此对机组系统中干燥器的
7、要求更高,且易发生冰堵现象.线上运用的机械冷藏车制冷机组,工作环境复杂,应尽量选择故障隐患少的制冷剂,这方面R22 更优于 R134a.2.4 价格便宜 R22 市场价格便宜,约为 R134a 市场价格的 1/4.3 做好制冷剂替代的准备工作对于铁路冷藏运输行业,无论最终采用何种制冷剂替代方案,都会因新制冷剂的使用,对机械冷藏车的运用和检修工作产生重大影响.铁路冷藏运输基层单位应提前做好主要应对工作.3.1 加强培训工作由于更换制冷剂后,原制冷机组的各项参数都将发生变化,对于机械冷藏车的运用,检修人员来说,无异于面对一台全新的设备.因此,在制冷剂替代方案确定之后,必须提前进行相关内容的培训.通
8、过培训,让他们更好地理解制冷剂替代方案,一方面了解原有制冷剂与替代制冷剂之间的差异,另一方面初步掌握需更换,加装的设备与介质的构造,性能,如膨胀阀,冷冻油,高低压开关,喷液装置等,以保证制冷剂替代工作实施后,机械冷藏车线上运输,检修作业的平稳过渡.3.2 更新检测手段现有机械冷藏采用的制冷系统经过多年运用后,各冷藏运输基层单位对其检修工作已积累了丰富经验,熟练掌握了检测方法.在更换制冷剂后,由于各项运行参数的变化,原有的运用经验,检测方法已不适用,在实际工作中必须进行大量的试验,测试和数据筛选工作,结合所积累的运用,检修经验形成更符合实际生产需要的科学的检测方法和手段.这样才能为铁路机械冷藏车
9、在更换制冷剂后的运用和检修工作提供有力的技术支持,确保工作的平稳过渡与正常展开.3.3 收集运用数据机械冷藏车制冷机替代工作应逐步推进,在小批量机组改造运行后,应加强各种承运货物在不同环境下的机组热工参数,货物温度,润滑油等运用数据的采集和统计工作,为进一步修正和改进制冷剂替代方案提供依据.4 结束语选用 R22 作为现有机械冷藏车制冷机组的替代制冷剂,并针对 R22 替代做好人员培训,更新检测手段及数据采集的准备工作,有利于铁路机械冷藏车制冷机组制冷剂替换工作的顺利展开,并充分发挥现有设备功效,避免因制冷剂更换,改造相应检修与维护设备,设施及新增制冷机组配件及配套生产设备的过度投入,可为国家节约大量资金.(上接第 17 页)同时也为缓解目前铁路运能紧张的矛盾作出了积极努力.中时指标完成的好坏,还涉及到铁路车,机,工,辆,电等部门,这些部门也存在影响南宁南中时指标的因素,尚需进行探讨,寻找对策.只有各单位紧密联系,协同动作,同心协力,才能实现进一步压缩南宁南站中时的目的.19
