Phát hiện rò rỉ CO₂ trong các ứng dụng làm lạnh

Đăng trên Tháng Sáu 14, 2017

Nhu cầu CO ngày càng tăng₂ Phát hiện rò rỉ

Các quy định, động lực thị trường và xu hướng phản ánh rằng carbon dioxide (CO₂) đang ngày càng được sử dụng như một chất làm lạnh trong nhiều ứng dụng khác nhau. Điều này bao gồm các ứng dụng như:

• Siêu thị / Cửa hàng tạp hóa
• Phòng lạnh
• Tủ đông không cửa ngăn
• Kho lạnh công nghiệp
• Sản xuất / Chế biến Thực phẩm

CO₂ ít gây hại cho môi trường hơn so với nhiều loại khí trước đây được sử dụng trong các ứng dụng làm lạnh này, có tiềm năng nóng lên toàn cầu thấp hơn đáng kể (GWP) hơn chất làm lạnh HFC và HCFC. Một số loại khí này, chẳng hạn như R-404A, đang bắt đầu bị loại bỏ dần do tác động của môi trường và các quy định. Những yếu tố này góp phần tạo ra CO₂ trở thành một lựa chọn ngày càng hấp dẫn để sử dụng khi cân bằng với các yêu cầu của quy định như F-Gas (Quy định của EU số 517/2014)và Mục 608 của Đạo luật Không khí sạch EPA của Hoa Kỳ.
Hơn nữa, các nhà sản xuất hệ thống lạnh tiếp tục phát triển một loạt các khí CO hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn bao giờ hết.₂ các tùy chọn hệ thống lạnh, cho phép áp dụng rộng rãi chúng vào các ứng dụng thương mại.

Nhu cầu về CO₂ Phát hiện rò rỉ

Trong khi có lợi về tác động môi trường, CO₂ là một loại khí có khả năng gây hại cho con người nếu ở nồng độ đủ cao. Các số liệu điển hình được quy định cho CO₂ phơi nhiễm của OSHA là:

• 5,000 ppm - Giới hạn Phơi nhiễm Nghề nghiệp (OEL)
• 40,000 ppm - Nguy hiểm ngay lập tức đến tính mạng hoặc sức khỏe (IDLH)

Các tiêu chuẩn an toàn về chất làm lạnh, bao gồm EN 378-1: 2016 và ASHRAE 34-2013, bao gồm các mức phơi nhiễm này để xác định mức độ an toàn của hệ thống chất làm lạnh và các trường hợp bắt buộc phát hiện rò rỉ chất làm lạnh. Các trường hợp sử dụng này thường sẽ bao gồm phát hiện chất làm lạnh trong phòng máy móc và các không gian được làm lạnh khác, bao gồm cả phòng lạnh và tủ đông không cửa ngăn. Khi sử dụng kích thước chất làm lạnh lớn hơn, khả năng phát hiện rò rỉ chất làm lạnh bắt buộc trong không gian lớn hơn, chẳng hạn như tủ đông bảo quản, sẽ tăng lên.

Như đối với tất cả các hệ thống lạnh, theo thời gian có khả năng xảy ra rò rỉ. Các nguyên nhân có thể bao gồm bảo dưỡng không đúng cách, mài mòn cơ học, hư hỏng do sơ ý hoặc bảo dưỡng không đúng cách. Với các hệ thống điều áp, những yếu tố này có thể góp phần làm tăng nguy cơ rò rỉ cao hơn đáng kể. Do yêu cầu thiết kế, CO₂ hệ thống lạnh thường hoạt động ở áp suất cao; Xếp hạng áp suất hệ thống tới hạn phụ hoặc xuyên quan trọng thường hoạt động vượt quá 2,000 PSI. Các dải áp suất cao này có nghĩa là trong trường hợp có CO lớn₂ rò rỉ, khí có thể thoát ra không gian với tỷ lệ rò rỉ rất cao.

Một ví dụ:

Lấy ví dụ về phòng lạnh / tủ đông không cửa ngăn, với thể tích phòng là 1,000 ft³ / 28.3 m³và tốc độ thông thường của một lần trao đổi không khí mỗi giờ, có thể xác định những điều sau:

• Rò rỉ khí CO₂ với tốc độ 7.5lb / giờ, hay 3.4kg / giờ, sẽ tạo ra một bầu khí quyển chứa 5,240 ppm CO₂ chỉ trong 5 phút. Điều này vượt qua OEL và đạt đến mức mà người lao động không nên tiếp xúc.
• Rò rỉ khí CO₂ ở tốc độ cao hơn 1lb / phút, hoặc 454g / phút, sẽ tạo ra một bầu khí quyển chứa 41,920 ppm CO₂ chỉ trong 5 phút. Điều này vượt qua mức IDLH và sẽ gây nguy hiểm cao và ngay lập tức cho nhân viên bước vào không gian.

Những ví dụ lý thuyết này cho thấy CO₂ rò rỉ trong không gian lạnh có khả năng trở nên nguy hiểm rất nhanh chóng. CO hiệu quả₂ phát hiện rò rỉ có thể là một công cụ thiết yếu trong việc duy trì một môi trường an toàn.

Lựa chọn CO hiệu quả₂ Máy phát hiện rò rỉ

CO₂ được giám sát trong nhiều ứng dụng, bao gồm Chất lượng không khí trong nhà (IAQ), nơi làm việc nghề nghiệp và các ứng dụng làm lạnh. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không phải tất cả CO₂ thiết bị giám sát thích hợp để phát hiện rò rỉ trong các ứng dụng làm lạnh.
Hai yếu tố chính cần được xem xét khi tìm kiếm một CO phù hợp₂ máy dò rò rỉ liên quan đến ứng dụng hiện hành là Thời gian đáp ứng và Nhiệt độ hoạt động.

Thời gian đáp ứng

Tỷ lệ CO₂ có thể bị rò rỉ và tạo ra một môi trường nguy hiểm làm cho thời gian phản ứng trở thành một yếu tố quan trọng trong việc cung cấp CO hiệu quả₂ phát hiện rò rỉ. Các thiết bị phù hợp để theo dõi sự thay đổi dần dần của CO trong khí quyển₂ , chẳng hạn như được sử dụng trong các ứng dụng IAQ, có thể không phù hợp cho mục đích phát hiện rò rỉ, khi cần phản hồi nhanh để đảm bảo rằng môi trường làm việc nguy hiểm không được tạo ra và / hoặc xâm nhập. Nên chủ động xem xét cả thời gian phản hồi đã nêu của cảm biến đang được sử dụng trong máy dò rò rỉ và quan trọng nhất là thời gian phản hồi của thiết bị. Các thiết kế dụng cụ khác nhau có thể ảnh hưởng đến tốc độ khí có thể khuếch tán thành CO₂ cảm biến.
Ví dụ, một cảm biến có thể được đưa trực tiếp vào bầu không khí đang được theo dõi, do đó giúp cung cấp thời gian phản hồi nhanh, hoặc khí có thể cần khuếch tán xuống ống mao dẫn để đi vào cảm biến, điều này sẽ làm tăng đáng kể thời gian phản hồi của thiết bị và phủ định thời gian phản hồi đã nêu của chính cảm biến. Điều bắt buộc là thời gian đáp ứng của máy dò khí phải phù hợp với ứng dụng được chỉ định để mang lại lợi ích cho mục đích sử dụng của nó.

Nhiệt độ hoạt động

Nhiệt độ hoạt động cũng là một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn CO thích hợp₂ máy dò rò rỉ cho một ứng dụng làm lạnh. Tương đối ít CO₂ Các cảm biến có sẵn trên thị trường được chỉ định để sử dụng ở nhiệt độ thấp hơn 0 ° C / 32 ° F, với thời gian phản hồi cần thiết để sử dụng hiệu quả trong các ứng dụng phát hiện gas làm lạnh. Khi sử dụng CO₂ trong lĩnh vực điện lạnh tiếp tục phát triển, điều cấp thiết là phải đảm bảo rằng các cảm biến thích hợp để sử dụng trong môi trường nhiệt độ thấp được sử dụng bởi các nhà sản xuất thiết bị có sản phẩm nhằm phát hiện rò rỉ trong không gian lạnh.

Về cơ bản, không thể xác định được cảm biến sẽ biểu hiện hành vi nào nếu chạy ngoài phạm vi hoạt động được chỉ định của nó mà không có dữ liệu thử nghiệm, vì mỗi cảm biến có thể hoạt động khác nhau. Điều có thể nói, là mọi lần đọc đều có thể không hợp lệ và hành vi của thiết bị có thể không được xác định. Tốt nhất, cảm biến có thể không hoạt động được và phát hiện lỗi; tệ nhất là một số đọc không hợp lệ hoặc không chính xác có thể được cung cấp. Có thể lập luận rằng một cảm biến hoạt động bên ngoài các thông số kỹ thuật được thiết kế của nó ít hữu ích hơn là không có, vì nó có thể cung cấp độ tin cậy sai về mức khí đang được theo dõi chính xác và lợi ích của việc lắp đặt và sử dụng của nó bị vô hiệu, tạo ra nguy cơ phơi nhiễm.

Tổng kết

CO₂ Hệ thống làm lạnh ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng thương mại, một xu hướng được cho là sẽ tiếp tục. Đổi lại, điều này tạo ra nhu cầu ngày càng tăng đối với CO hiệu quả₂ Hệ thống phát hiện rò rỉ sẽ được sử dụng, giúp tăng cường an toàn cho những người làm việc trong không gian lạnh. CO₂ có thể là khí nguy hiểm với thể tích vừa đủ, vì vậy cần thận trọng trong việc lựa chọn giải pháp hiệu quả với thời gian phản ứng và nhiệt độ hoạt động thích hợp.