减少冷藏压缩空气干燥器的全球变暖潜力
在成本和性能可能是使用制冷剂压缩机制造冷藏压缩空气干燥器的公司的唯一关注的日子。2019年，加速政府（欧洲）条例和全球可持续性关注都给桌面带来了新的考虑因素。在干燥器中使用的制冷剂的全球变暖潜力（GWP）是什么？他们的环境影响是什么？
制冷剂的能源效率和全球变暖潜能值之间存在权衡。因此，环境影响不能仅用全球变暖潜能值来衡量。这使事情变得非常复杂。监管方向正在推动创新，主要应用于住宅和商用暖通空调系统的冷却系统。压缩空气工业将观察和使用由这些应用决定的东西。
随着蒙特利尔议定书，工业意识到行业标准制冷剂的臭氧消耗潜力（ODP） - 特别是氯氟烃（CFC）和盐酸氟烃（HCFC） - 相当立即转变，开始用更环保的制冷剂取代它们。但是，正如我们从广泛的应用程序和地点与专家谈话中学到的那样，这种转变已经远离线性，并且有很长的方式。
制冷剂的未来是什么?最好的做法是使用一种制冷剂而不是另一种?该领域的专家是否期望使用制冷剂压缩机的制冷压缩空气干燥机主要移动到任何特定的制冷剂?我们发现答案很复杂。
冷藏压缩空气干燥器应用基础
压缩空气在高温下携带空气压缩机，携带大量的水分。如果这种水分没有去除，它可能会导致大量损坏和负面影响。水分将氧化管道系统，产生可以阻挡气动阀门的锈垢。水分可以直接和间接接触食品和药品，从而产生有害生物生长的潜力。湿度还可以创造产品拒绝，例如水分影响绘画过程。
制冷压缩空气干燥机使用制冷回路和热交换器来冷凝和除去压缩空气中的水分。图片来源:SPX FLOW
因此，压缩空气干燥机是今天的一个标准组件后直接放置空压机。最常见的类型是制冷干燥机使用制冷剂回路和热交换器冷却压缩空气，以压缩空气流中的水分冷凝。然后，分离器物理地除去冷凝物，压缩空气继续前行，现在干燥到露点38°F(3°C)的压力。
今天的常见做法是将冷藏压缩空气干燥器集成在空气压缩机包中。这节省了陷阱空间，减少管道连接，并允许烘干机专为空气压缩机型号而设计。
冷藏压缩式空气干燥器通常使用过气密，活塞式制冷压缩机，范围从分数到3马力，流量尺寸为5至1000立方英尺（CFM）。这些单元通常使用从R-22发展到R-134A的低压制冷剂。
对于较大的冷藏压缩空气干燥器尺寸（1,000至10,000 CFM），通常使用半浆液涡旋制冷压缩机。这些已经使用如R-404a这样的中压制冷剂。
三个选择进入制冷剂环
在推动以氯为基础的制冷剂的替换过程中，有三种替代品占据了大部分市场份额:氢氟碳化合物(HFCs)、氢氟烯烃(HFOs)和天然制冷剂。
每个都有一套独特的优点和缺点。例如，HFC通常是无毒和不易燃的，与最普遍的商业冷藏干燥机和压缩机技术相容。然而，他们确实发出温室气体。这些气体可以有助于全球变暖。
这意味着，尽管它们对环境的破坏明显低于氟氯化碳或hcfc，但它们的全球变暖潜力(GWP)仍需要得到考虑，并尽可能减少。正如Vilter Manufacturing/Emerson市场营销与业务发展总监Tom Hoopes所说:“多年来，我们一直在这么做，看到HFC制冷剂需求持续下降，人们希望用一种可持续的替代品取代现有的HFC系统。”
更重要的是，丹佛斯的公共事务总监Mark Menzer表示，“全球范围内，我们已经同意了一定的缩减时间表[氟氯烃]。世界上的大部分都签署了它并遵循。值得注意的是，美国和中国尚未批准它，但我们认为这对公司遵循它是谨慎的。我们会有一天会批准它。“
因此，乍一看，天然制冷剂似乎充满了希望。在没有全球变暖影响的情况下，这些制冷剂——比如二氧化碳、氨和丙烷——似乎是最理想的选择。它们满足了我们在不损害环境的情况下降温降温的需求。至少在理论上是这样。
旋转螺杆空气压缩机，采用R-513A制冷剂的集成冷藏压缩空气干燥器。照片信用：Kaeser压缩机
但是，在实践中，他们经常易燃或有毒，使他们融入任何制造或生产环境的挑战。Justin Tuchscherer，SPX流的全球产品经理脱水，解释说：“当我们达到下一级别的GWP要求时，您就耗尽了不易燃和无毒的选择。”此外，天然制冷剂通常需要系统重新设计，以便在今天的市场上使用大部分压缩机和干燥技术。
HFOs似乎是下一个最佳选择，它具有较低的GWPs，与现有的商业干燥机和压缩机技术更具兼容性。但它们可能会造成输送能力的损失，特别是在高压应用中。在最小化环境影响的工作中，效率必须是优先考虑的，这使得HFOs在某些应用中不太理想。
有三种选择，没有一个完美的替代品，行业在哪里？要了解出来，我们首先需要看看今天使用的内容。
目前的事态
首先，应该指出我们主要用小型采样的美国和欧式冷藏压缩空气干燥器，冷水机和制冷空气压缩机制造商。对特定制冷剂的许多意见是由制冷剂压缩机制造商制成的选择驱动的。明确的是，欧洲监管机构正在强迫降低GWP制冷剂。作为Roberto Sandano，Carel的HVAC营销团队负责人（总部位于意大利），“欧洲正在引领不同种类的制冷剂过渡。”他们的围绕GWP的规定更严格，因此池塘的状况不同。
在美国，氟氯烃股仍然舒适地坐着。R-134A相当广泛用于较低的压力应用，而R-410A是高压压缩机中的FRONTRUNNER。两者都是氢氟碳化合物。
也就是说，R-134A的GWP为1,300，R-410A的GWP为2,088。与HFO和天然制冷剂相比，其中许多人在单个数字中有GWP，这并不奇怪公司已经开始探索替代品。但是正确的解决方案取决于一系列因素，包括应用的压力。
1000 cfm以下制冷干燥机:低压制冷剂
在较低的压力应用中，选项似乎比比皆是。事实上，丹佛斯的应用工程总监Jeff Staub说：“如果你看看今天使用的许多离心式压缩机，它们可以与HFO制冷剂一起使用。”在丹佛斯，特别是R-134a的过渡已经开始。在它们的低密度应用中，它们在包括R-513A，R-1234ZE，R-1234YF的r-1234y的HFOS的R-134a。
凯瑟压缩机制造独立的制冷压缩空气干燥器，也将它们集成到他们的空气压缩机包。凯瑟尔空气处理产品经理大卫·菲利普斯说:“凯瑟尔在我们的空气压缩机中使用了R-513A制冷干燥器。”Kaeser空气处理产品工程师Liam Gallagher表示:“最高达1000 cfm时，我们将在2019年将所有独立的Secotec和Cryotec烘干机改用R-513a。”
使用R-513A的独立制冷压缩空气干燥机。照片信用：Kaeser压缩机
事实上，R-513A在中低压力应用方面似乎处于领先地位。SPX流程脱水也在利用它。“我们已经在欧洲推出了R-513A冷冻压缩空气干燥机，”SPX FLOW的Tuchscherer说。它的GWP值为573(不到R-134a的GWP值1430的一半)，与现有的R-134a设备的兼容性很高，非常适合。此外，它还获得了ASHREA的A1安全分类，这意味着它具有低毒性和低可燃性。
与此同时，阿特拉斯·科普柯（Atlas Copco）已经看到相同的监管推动，需要转移到低GWP替代品。它们使用R-410A，HFC，其低压（150至1,000 CFM干燥器）往复式制冷剂压缩机应用。但2019年带来了改变。“欧洲正在淘汰R-410A今年，”迈克·罗宾逊（Mike Robinson）解释说，在Atlas Copco压缩机上的油注入螺丝空气压缩机（30kW - 90kW）的产品营销经理。他希望只要R-452A批准在美国批准工业，他们将主要使用它作为他们的下GWP更换。
冷藏干燥器以上1000 CFM：压力更多，问题更多
但是当应用程序要求较高密度制冷剂时，如冷藏压缩空气干燥器，额定超过1,000个CFM，水域明显不太清晰。R-404A长期以来一直是这个舞台上的转向，但它的GWP为3922，今天的任何常用制冷剂最高。所以，显然，需要替代方案。但Staub问道，“什么将是最终制冷剂？这可能是最大动荡的领域之一。如今，没有理想的解决方案作为R-404a更换。
Danfoss正在中压应用中使用R-1234YF，但Staub提到完全采用令人争议，因为在将这种制冷剂应用于为R-134a设计的单位时，您会失去一些效率。
但是需要一个。Mike Robinson, Product Marketing Manager of Oil Injected Screw Air Compressors (30kW - 90kW) at Atlas Copco Compressors, says that although they are currently using R-404A in their medium-pressure scroll compressor applications, “We’re definitely going to continue to push to use refrigerants that have lower GWPs than we have now.”
寻找理想的高压低全球变暖潜能值制冷剂的工作仍在继续。正如丹佛斯的这张图表所显示的，目前还没有一个理想的解决方案进入市场。
在右下角，没有可行的替代方案强调继续持续行业的努力。图表由丹佛斯提供。点击在这里扩大。
去自然
这一切都没有考虑舞台上的第三名球员：天然制冷剂。这个竞技场有多种选择。由于箍解释说：“工业应用中最常见的制冷剂是氨，但有限公司2随着承包商和设计工程师越来越适应其独特的系统架构，它的势头正在增强。这些制冷剂的GWP分别为0和1。”
这是一个令人印象深刻的低GWP，但自然制冷剂没有自己的缺点。Tuchscherer简洁地说：“我对天然制冷剂的最大问题是毒性和易燃性。”例如，氨具有B2的安全分类，表示毒性更高。同样，丙烷具有A3的分类，这意味着它是高度易燃的。
如果作为箍暗示，更多的公司可以携带公司的舒适2，他们可以找到那里的解决方案。CO.2具有A1的安全分类，这意味着毒性和易燃谱都很低。
目前，追捕理想的制冷剂。霍普斯说：“工业制冷的趋势是氨氨气系统和氨/ CO2梯级系统利用了氨的好处，但将其与占用的空间和产品隔离。”随着新系统的开发，与天然制冷剂有关的安全问题——以及一般来说新型、低全球变暖潜能值制冷剂——可能会得到缓解，从而开辟新的可能性。
更大的12,500 cfm制冷压缩空气干燥机，使用R-404A。图片来源:SPX FLOW
前进方向:研发、安全考虑等
这里的问题当然是时间。由于Staub指出，“在一枚新的制冷剂上符合一台制冷剂压缩机，我们正在看一年的研究。”随着公司努力开发高效，安全，低GDP制冷剂，这些流体的最终用户发现自己等待。
就目前而言，随着这些途径的探索，企业将受益于不断变化的政府法规和推动采用低全球变暖潜能值制冷剂的技术进步。
有关更多信息，请联系Roderick Smith，Publisher，Compression Air BestP18luck新利appatuctices®杂志，电子邮件：rod@airbestpractices.com。
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