Amoniak R717, NH3 – co to je?

Amoniak vzniká syntézou dusíku a vodíku.Tato anorganická chemická sloučenina vzniká v přírodě jako produkt rozkladu bílkovinných látek. V průmyslu se získává Haber-Boschovým procesem syntézou dusíku a vodíku na železných katalyzátorech.

Jaké jsou vlastnosti amoniaku používaného k chlazení?

.

Chemické vlastnosti amoniaku

• bezbarvý plyn
• silně zásaditý
• má charakteristický, štiplavý zápach
• Snadno rozpustný ve vodě
• hořlavý, hoří charakteristickým žlutým plamenem
• chemicky aktivní
• Bod varu -33,4 °C
• Chemicky reaguje s kyselinami za vzniku amoniových solí a s chemicky aktivními kovy za vzniku amidů
• Lehčí než vzduch – hromadí se v horních částech bachoru

Amoniak v průmyslu

Amoniak má široké spektrum použití. První asociace je umělé hnojivo, ale to není jediný průmysl, ve kterém se používá. Používá se také při výrobě výbušnin nebo syntetických tkanin. Kromě toho jeho příznivé termodynamické vlastnosti umožňují použití amoniaku jako chladiva pro chladicí systémy. Chladivo pro chladicí systémy.

Amoniak – použití v chladicí technice. Výhody amoniaku jako chladiva

1. Vysoká energetická účinnost: Amoniak je jedním z energeticky nejúčinnějších chladiv. Například 1 kg amoniaku může během procesu odpařování absorbovat 1347 kJ, zatímco 1 kg freonu R22 absorbuje pouze 222 kJ.
2. Vysoká energetická účinnost.
3. Životní prostředí: Amoniak má ze všech dosud známých chladiv nejmenší dopad na rozklad ozonové vrstvy a životní prostředí. To dává jistotu, že zařízení, která používají amoniak, nepodléhají omezením, kterým podléhají syntetická chladiva.
4. Cena amoniaku: Cena za kilogram amoniaku je mnohem nižší než cena za kilogram chemického chladiva (freonu) – rozdíl v ceně je přibližně 100násobný. Kromě toho má amoniak v kapalné fázi mnohem nižší hustotu než chemická chladiva.
5. Menší průměr potrubí: Amoniak vyžaduje ve srovnání s chemickými chladivy menší průměr tlakového a sacího potrubí.
6. Výměna tepla: To je jedna z nejdůležitějších výhod amoniaku. Amoniak se vyznačuje mnohem vyšším přenosem tepla ve srovnání s chemickými látkami. To vede k tomu, že amoniakové výměníky tepla mají mnohem menší výměnnou plochu než chemické výměníky tepla. Povrchy jako výměníky tepla pro chemická chladiva.

Chladicí zařízení – Amoniak jako optimální alternativa k F-plynům

Podle nařízení EU 517/2014 o takzvaných F-plynech jsou stanoveny mezní hodnoty pro četnost kontrol chladicích zařízení. V tomto nařízení je množství náplně určeno na základě ekvivalentu CO2 a je definováno následovně:

• Od 5 do 50 tun ekvivalentu CO2: minimálně jednou za 12 měsíců nebo minimálně jednou za 24 měsíců, pokud je nainstalován systém detekce úniků. Výjimka platí pro hermeticky uzavřená zařízení, která obsahují F-plyny s ekvivalentem CO2 nižším než 10 tun – pokud jsou označena jako hermeticky uzavřená, nejsou kontrolována z hlediska těsnosti;
• od 50 do 500 tun ekvivalentu CO2: minimálně jednou za 6 měsíců nebo minimálně jednou za 12 měsíců, pokud mají nainstalován systém pro detekci úniků;
• Více než 500 tun ekvivalentu CO2: minimálně jednou za 3 měsíce nebo minimálně jednou za 6 měsíců, pokud mají nainstalován systém pro detekci úniků;

Závazné předpisy o fluorovaných skleníkových plynech zakazují používání R22 od 1. ledna 2015. Do roku 2018 byla průmyslová odvětví navíc povinna snížit celkové množství spotřebovaných fluorovaných skleníkových plynů o 37 %. Cílem pro rok 2030 je snížit produkci F-plynů na 21 % hodnoty z roku 2015. Rok 2015 jako cílová hranice pro uvolňování.

Faktor R404A je již od roku 2020 zakázán. Kromě všech těchto zpřísnění budou zavedeny další požadavky na systémy kontroly úniků a přísnější pravidla pro kontrolu zařízení. Z ekonomického hlediska není rozumné investovat do chladicích zařízení na bázi fluorovaných plynů, zejména proto, že ještě nejsou známy všechny předpisy. Pro průmyslová chladicí zařízení zůstává jediná rozumná alternativa amoniak.

Výroba chladu pomocí amoniaku – princip fungování

Chlazení amoniakem Chladicí zařízení na bázi amoniaku fungují na poměrně jednoduchém principu. Zvařený amoniak se dostává z nádrže do odlučovače. Tam dochází k jeho shlukování a odpařování. V dalšímkroku prochází odpařovačem, kde se mísí s horkým plynným amoniakem a snižuje svou teplotu. Absorbuje teplo vody, která protéká odpařovačem, a přechází do plynného stavu. Tento proces se opakuje a udržuje chlazení.

Chladicí systém s amoniakem – schéma zapojení a kontrolní bod na sekundární straně

V níže uvedeném schématu:

B – Místo sekundární detekce úniku amoniaku

Bezpečnost chladicích zařízení na bázi amoniaku

Bezpečnost chladicích zařízení na bázi amoniaku se netýká pouze účinné ochrany průmyslových zařízení, ale především ochrany lidského zdraví a života.

V tomto článku vysvětlíme bezpečnostní požadavky na samotné procesní zařízení. Aby byl zajištěn řádný provoz a údržba zařízení, je nutné vést deník provozu zařízení. Řádné záznamy v deníku by měly obsahovat mimo jiné:

• Datum provedených údržbových/opravných prací, včetně údržby zajišťující správnou detekci NH3 na sekundární straně zařízení
• Podrobný popis provedených prací
• Údaje o osobách, které práce provádějí
• Údaje a název společnosti
• Údaje a název společnosti, která provádí údržbu a opravy

Amoniakální zařízení – předpisy

Specifické požadavky jsou uvedeny v normě PN-EN-378-4.

Důležité informace o amoniaku jsou také obsaženy v nařízení ministra práce a sociálních věcí ze dne 29. listopadu 2002 o maximálně přípustných koncentracích a koncentracích zdraví škodlivých faktorů v pracovním prostředí (Úřední věstník 2002.217.1833).

Amoniak v sekundárním okruhu

Omezení při použití R717 je jeho vliv na kovy. Zatímco bezvodý amoniak a jeho vodné roztoky nemají žádný vliv na železo a slitiny tohoto kovu, nasycený amoniak reaguje se zinkem, mědí a měděnými slitinami. To je důležité zejména při konstrukci sekundárních chladicích okruhů. Proto je v roztocích na bázi amoniaku nutné provádět detekci amoniaku v sekundárním okruhu.

Pro správnou detekci iontů NH3 by zařízení mělo pracovat v alkalickém rozmezí (pH 8 ... 9).

Použití detektoru amoniaku v praxi

Následující text popisuje zkušenosti z dlouholeté spolupráce společnosti JUMO Sp. z o.o. s významným dodavatelem v oblasti chlazení amoniakem – společností GEA Refrigeration Poland Sp. z o.o.

Bezpečnost při únicích – senzor amoniaku pro vyhledávání úniků v kapalných roztocích

Údržba detektoru amoniaku je relativně jednoduchý proces, ale doporučuje se, aby byla prováděna autorizovaným servisem nebo osobami proškolenými k tomuto účelu. Dobrou praxí je provádět údržbu detektoru při každé pololetní kontrole zařízení. Detektor amoniaku lze používat v teplotním rozsahu - 8 ... + 30 °C. Existují také řešení pro teploty v rozsahu: -55 ... +30 °C. Senzor amoniaku by měl být instalován v beztlakovém systému, např. v obtoku, pokud se používají konvenční armatury. Pro náročnější instalace se používá samouzavírací armatura s dvojitou komorou, aby mohl být detektor instalován v tlakovém systému 2 ... 3 bar (max. 6 bar). Toto je doporučený postup.

Armatura pro senzor amoniaku

Armatura umožňuje demontáž senzoru amoniaku ze systému bez přerušení provozu systému a chrání senzor před poškozením tlakem. Samotné médium by mělo být čisté, bez pevných nečistot, olejů atd. V případě potřeby použijte filtry.

Shrnutí

Vzhledem k současné popularizaci technologie amoniaku a výhodám a výzvám spojeným s jejím používáním se zdá, že použití amoniakových systémů je jediným ekonomicky životaschopným řešením. Řešení. Je důležité vzít v úvahu provozní požadavky tohoto typu zařízení, včetně sekundární části. Nedbalost na sekundární straně může vést k velkým finančním ztrátám a prostojům celého zařízení. Abyste zajistili bezpečný a optimální provoz zařízení po mnoho let, nezapomeňte na jeho pravidelnou údržbu.

.