Estudo do impacto da substituição do R22 em um ciclo de refrigeração

Abstract

O clorodifluorometano, R22 ou HCFC22, é um refrigerante amplamente utilizado em sistemas de refrigeração em geral, atualmente sendo mais empregado nos países em desenvolvimento. Entretanto, a utilização em larga escala de HCFCs causa severos danos à camada de ozônio. O Protocolo de Montreal é um tratado internacional que visa à erradicaçãp do uso dessas substâncias. Tendo em vista esta realidade, é proposto um estudo de viabilidade técnica para troca do R22 por outro fluido refrigerante no sistema de refrigeração por compressão da Oxiteno Nordeste S/A, situada no Polo Petroquímico Sul. O sistema foi modelado no software EES e o modelo foi validado através de uma comparação com os dados de operação obtidos da planta petroquímica. Após a validação, outros fluidos refrigerantes foram simulados no programa, dentre eles HFCs, hidrocarbonetos e substâncias naturais. Amônia se mostrou o fluido mais eficiente por causa de suas propriedades termodinâmicas, porém é incompatível com a atual unidade de refrigeração devido às suas restrições de operação. Para uma ação mais imediata e visando-se não trocar nenhum equipamento, a melhor alternativa é o uso do refrigerante R134a. Para um futuro investimento, a melhor situação seria a aquisição de uma unidade de refrigeração operando com amônia.

Chlorodifluoromethane, R22 or HCFC22, is a refrigerant largely used in refrigeration systems, currently being more employed in developing countries. However, the use in large scale of HCFCs causes serious damage to ozone layer. The Montreal Protocol is an international agreement aiming to eradicate these substances. Having these aspects in mind, a study is proposed on the technical viability of R22 replacement with other refrigerant fluids in the refrigeration system of Oxiteno Nordeste S/A, situated in the petrochemical pole of Triunfo – Brazil. The system was modeled in EES software and validated by a comparison with the real data from the petrochemical plant. After validation, other fluids were simulated in the program, among them HFCs, hydrocarbons and natural substances. Ammonia performed as the most efficient fluid because of its thermodynamic properties, but it is incompatible with the refrigeration unity currently in use due its operation restrictions. For an immediate action and intending not to change any equipment, the best alternative is R134a. In case of future investment, the best situation would be purchase a refrigeration unity that operates with ammonia.