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CO2系统中阀件不兼容、泄漏等怎么办?

来源:《制冷快报》|贾晓晓 2017-07-17
 
  很多配套企业、工程商、用户向《制冷商情》反映,谁不知道二氧化碳是好东西,但技术能力不达标,相关产品没有跟上来,一切都是空谈。
  以阀件为例,怕泄漏、压力过高、焊接难题、不兼容等依然是行业发问频率最高的,甚至成为阻碍二氧化碳制冷前行的大山。
  如今,CBVT系列CO2球阀的出现,促进了二氧化碳制冷系统发展的脚步,也改变了中国在二氧化碳世界史上的地位。
  让人心酸  二氧化碳制冷发展一波三折
  CO2作为制冷剂已有百年历史。在人工合成工质制冷剂出现之前,CO2制冷剂的应用领域不断扩大。但是在氟利昂出现之后,CO2制冷剂便迅速退出历史舞台。
  近年来,制冷剂替换的呼声一浪高过一浪,CO2作为环保制冷剂重返在公众视野。虽然CO2拥有数百年的应用经验,也不能使之快速发展。到底是什么原因制约着CO2前进的步伐呢?
  头等大事就是因为二氧化碳高的临界压力和低的临界温度带来了许多难题。
  据了解,无论亚临界循环还是跨临界循环,二氧化碳制冷系统的运行压力都将高于传统的制冷空调系统,这必然会给系统及部件的设计带来许多新的要求。
  比如,管材、管件、阀门等在大、中型制冷系统中通过控制CO2制冷剂的含水量,采用以碳钢为主的管道材料,使系统综合成本最低。如果不控制含水量,CO2制冷设备和管道都需要采用不锈钢或铜材防腐,导致造价升高。
  系统高压力对管材、管件、阀门提出更高要求,成本也更大。此外管道若采用不锈钢或16Mnr,不锈钢焊口需经过处理,否则容易腐蚀,16Mnr焊接后需经过热处理,现场没法进行处理,如果出现问题,危险性更大。
  同时,相关人员的培训、新设计方案和配套系统、产品的成本,以及规范化操作等也成为很多人关心的问题。
  业内人士坦言,这些问题不解决,二氧化碳制冷在中国市场,还是会处于叫好不叫座的尴尬局面。
三花
  小小球阀解决后顾之忧  业内人士纷纷获赞
  目前,二氧化碳系统主要有跨临界系统、复叠系统;配套产品方面,压缩机成果斐然,已然是各大品牌差异化、创新化的代表;阀件与控制方面,大品牌纷纷有突破,像今年大热的CBVT系列CO2球阀,一经问世,各大奖项拿到手软。
  为什么CBVT能在虏获行业内外芳心?CBVT有哪些关键创新点?CBVT是如何解决CO2产品开发难点的?
  1、通过对新材料应用和新工艺创新,成功解决铸件缩孔的技术难点。
  采用全不锈钢制作阀体和接管,满足120bar设计压力的同时,大大降低原材料的成本。
  2、创新性地双金属接管设计结构,使客户使用铜管成为可能,解决客户使用钢管对接焊需要无损探伤的问题(费用极高)。
  双金属的设计来源于不锈钢的阀体设计,因为要保证高强度和合理的成本,阀件和接管都采用了不锈钢的设计,目前120bar的CO2跨临界系统管路采用紫铜,这样一来,客户的焊接将会带来难处,为了解决这个问题,三花应用了双金属的接管设计,使得客户轻松完成焊接。
  3、创新性地采用石墨密封材料,提高产品耐高低温性能。
  密封材料必须要对CO2具有良好的兼容性,CO2的特点是高压下会进入到弹性密封材料的内部,在压力突然下降或者释放时,CO2从密封材料中出来,对密封材料造成破坏,行业内专门针对CO2的特性有一个爆炸性释放的试验,从试验结果看,传统的弹性密封材料都不能很好地满足该要求,并且有安全的隐患。
  CBVT产品本着安全第一的理念,采用了石墨填料密封的方式,决转动摩擦卡死问题,有效提高了密封性能,极大地降低了摩擦力,提高了产品使用寿命,操作寿命至少1000次。可适用于-56/+150℃的流体环境中。
  4、应用新焊接工艺,解决氩焊四氟垫变形问题。
  采用激光焊工艺,对产品的热影响较小,简化了流程,并保证了极低的内漏水平。
  很多工程商和配套厂家感叹,这一方面的突破,足以解决二氧化碳管路阀件系统泄漏、高压力等风险。“这是耳目一新的设计,双金属的设计使得我们得以使用铜管,如果CBVT简单地使用钢管的话,我们必须也使用钢管,而钢管与钢管焊接是要做无损探伤检漏的,这个检测的费用非常得高,对这样的设计和创新理念,我们必须双手点赞。”
  不模仿、不抄袭  路途艰辛仍一往无前
  作为这系列产品的生产商,浙江三花回忆其初始理念时,万分感慨。“欧洲市场是CO2冷冻技术发展最成熟的,三花应市场需求开发该产品。当时市场上已经有一些同行开发出了类似产品,但是三花不希望只是简单地做一个拷贝,我们希望给客户带去价值,我们希望用新材料和新工艺大幅降低产品的成本,同时解决掉焊接难和兼容性隐患的问题。”
  据了解,这是三花一直倡导和遵循的用新材料和新工艺解决新问题的典范佳作,目的在于推动环保制冷剂如CO2的应用,目前市场上受制于CO2配件的高成本而难以大量推广,三花的CBVT是一个推动行业进步的一股力量,后续有更多适用于CO2的产品会推出。
  浙江三花指出,二氧化碳制冷剂的回归,更是让中国企业有了更大的创新舞台。“二氧化碳的GWP值只有1,是非常理想的环保制冷剂,而且是属于自然工质,不受任何专利的影响,这对中国市场特别重要。过去中国的制冷剂的发展都受制于外资的品牌,而自然工质的发展必定是我们国家最希望看到的,也是中国制冷行业实现超越的最好的契机, 我们充分地看好二氧化碳未来在中国市场的发展。”
编审:贾晓晓
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