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氨制(zhi)冷系(xi)(xi)統(tong)與氟制(zhi)冷系(xi)(xi)統(tong)比較
㈠、制(zhi)冷(leng)劑
氨工業冷水機組和氟工業制冷機組（針對R22）都是中溫制冷劑，在常溫下的冷凝壓力和單位容積制冷量相差不大，但為提高制冷量，制冷劑在節流以前一般均需要過冷，實驗表明，當冷凝溫度tk=30℃, 蒸發溫度to=-15℃時，每過冷1℃制冷系數R22增加0.85%，而R717為0.46%.
氨對人體有毒，氨蒸氣無色，具有強烈的刺激性臭味。一旦泄漏將污染空氣、食品，并刺激人的眼睛、呼吸器官。氨液接觸皮膚會引起“凍傷”。如果空氣中氨的容積濃度達到0.5～0.6%時，人在其中停留半個小時即可中毒，濃度達到11～14%時即可點燃，當濃度達到16～25%會引起爆炸（系統中氨所分離的游離氫積累到一定的程度，遇空氣引起強烈爆炸），江浙和福建等地曾多次發生氨壓縮機或制冷系統爆炸事故，導致設備毀壞和人員傷亡的慘重損失。而且，我國已明確規定在人口稠密的場合，不能使用易燃、易爆的有毒制冷劑。
氨在(zai)潤滑(hua)油(you)中的溶(rong)解度(du)很小，因此氨制冷劑管(guan)道及換熱器的表面會積有油(you)膜(mo)，影響傳熱效果。氨液的比重(zhong)比潤滑(hua)油(you)小，在(zai)貯液器和(he)蒸發器中，油(you)會沉積在(zai)下部，需要定期放出。
因此，從安全、方便、衛生等方面考慮，特別是對工藝冷卻、0℃以下制冷系統氨機不理想。
氟里昂是一種常用的高、中、低溫制冷劑。它無色，無味，不燃燒，不爆炸，化學性能穩定。基本無毒（我國國家標準GB7778-87綜合考慮制冷劑的燃燒性、爆炸性、對人體的直接侵害三個方面的因素，對制冷劑進行安全分類，R22被列為第一安全類，而R717被列為第二安全類），又可適用于高溫、中溫、和低溫制冷機，以適應不同制冷溫度的要求，能制取的最低蒸發溫度為-120℃。
氟里昂能不同程度的溶解潤滑油，不易在系統中形成油膜，對傳熱影響很小。同時，氟里昂制冷機組在設計時還考慮到了工質的替代問題,即在使用新工質時,無須對系統進行改動。
(二)工業冷水機組制冷系統
氨制冷壓縮機本身的特點，蒸發溫度低于-28℃時要采用雙級壓縮，且氨機需提供泵供液系統及復雜的回油機構，致使系統龐大、輔機多、管路復雜，閥門多，施工安裝程序復雜，施工周期長。同時會帶來故障隱患的增加（江浙和兩廣等地，氨系統曾發生多起蒸發管道和加氨管道、閥門破裂、脫開等引起跑氨事故，氨閥閥芯脫落，陷入閥體內卡死的事故更是頻繁發生）。由于氨具有較大的毒性,機房向外開啟的門不允許同向生產性廠房, 氨制冷系統的設備間不宜布置在其它廠房的共同建筑之內。而且氨機運行時噪音大，振動較大，產生的動載荷大，對設備的運行影響不可忽略。因此必須單獨設置機房。且氨系統中閥門均為開啟式閥門，制冷劑的微量泄漏是無法避免的。
氟(fu)(fu)里昂的(de)特性(xing)決定了氟(fu)(fu)系(xi)統(tong)(tong)管路(lu)較(jiao)氨系(xi)統(tong)(tong)簡單(dan)的(de)多。氟(fu)(fu)里昂機組的(de)配置已經(jing)非常完備，只(zhi)需簡單(dan)的(de)接管即能投入運行。且氟(fu)(fu)機組體積小，占地少，不需單(dan)獨設機房(fang)，大(da)(da)大(da)(da)節省了空(kong)間，機組噪音低(di)，所有(you)閥(fa)件為全(quan)封閉閥(fa)件，無(wu)工質泄漏等問題。
（三(san)）控制(zhi)系統
氨系統無法完全實現自動控制。其開、停機及供液調節等工作必須由人工操作完成，需設專業人員對氨機進行24小時管理，且保護裝置不完備。
氟系統可實現(xian)(xian)完(wan)(wan)全自(zi)動控(kong)制，無需專人看管。保護裝(zhuang)置完(wan)(wan)備，機(ji)組配有(you)電(dian)壓保護、溫(wen)度(du)保護、電(dian)流保護、壓力保護等完(wan)(wan)備的(de)保護措施，并可實現(xian)(xian)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)制，能量調(diao)節范圍廣(guang)。
（四）經(jing)濟性
1、設備投資比較：
對于相同(tong)(tong)的(de)(de)制(zhi)冷量(liang)、相同(tong)(tong)的(de)(de)溫度范圍，不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)制(zhi)冷機初期投資(zi)(zi)是不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)。大型工程從設備投資(zi)(zi)來看，氨制(zhi)冷系統的(de)(de)整體設備投資(zi)(zi)比氟里(li)昂低。
氨系統包括的設備較多，主要有壓縮機、冷風機、冷凝器、油分離器、高低壓貯液桶、中間冷卻器、再冷卻器、氨液分離器、低壓循環桶、緊急泄氨器、放空氣器、集油器、氨泵及相應的閥件和旁通閥等。氨對鋼鐵不起腐蝕作用,但當含有水分時，腐蝕鋅、銅、青銅及其銅合金，只有磷青銅不被腐蝕。一般氨系統管路不用銅和銅合金材料而采用無縫鋼管,只有連桿襯套、密封環等零件才允許使用高錫磷青銅，無縫鋼管比銅管造價要低,但其傳熱性能要比銅管差。
氟機(ji)(ji)包括的主要設備有壓(ya)縮機(ji)(ji)、冷(leng)風(feng)機(ji)(ji)、冷(leng)凝器(qi)、油分離器(qi)、氣液分離器(qi)、集油器(qi)、貯液器(qi)及相應的閥(fa)件(jian)等，一(yi)般氟系統(tong)(tong)采用銅管，而且氟系統(tong)(tong)旁通(tong)管少，管路(lu)用量要比氨系統(tong)(tong)的少。
總之，從大型項目設備投資(zi)來看(kan)，氨系統要比氟系統低。
2、安裝施工投(tou)資比較：
由于氨工(gong)業制冷機(ji)組系(xi)統(tong)結構復雜，安裝施(shi)工(gong)工(gong)程量比較大，因而，工(gong)程的(de)(de)安裝施(shi)工(gong)投(tou)資也是不(bu)可忽略的(de)(de)，顯然，氨系(xi)統(tong)的(de)(de)安裝施(shi)工(gong)投(tou)資要(yao)比氟系(xi)統(tong)的(de)(de)大。
氨系統設備(bei)較(jiao)多，管路及旁(pang)通閥連接較(jiao)復雜(za)，因此，安裝(zhuang)(zhuang)施(shi)工必須有專業人(ren)員現(xian)場指導，所需(xu)人(ren)力(li)物力(li)較(jiao)多，相應(ying)的安裝(zhuang)(zhuang)施(shi)工費用也多。
氟設(she)備比較(jiao)簡單，系統(tong)管路、旁通(tong)閥(fa)件及輔助(zhu)制冷設(she)備較(jiao)少，因此安裝(zhuang)施工方便。
4、安裝(zhuang)調試比較
氨(an)系(xi)統(tong)閥件較多(duo)，安(an)裝調試較困難，安(an)裝調試人(ren)員必須對于(yu)氨(an)系(xi)統(tong)相當熟悉，調試中對各(ge)閥件進行認真調節，直到系(xi)統(tong)運(yun)行穩定(ding)為止。
氟系(xi)(xi)統的安裝調(diao)(diao)試(shi)比(bi)起氨系(xi)(xi)統要簡單的多，只要對于氟工業制冷機(ji)組系(xi)(xi)統比(bi)較了(le)解，有一定現場經驗的施工人(ren)員即可進行系(xi)(xi)統的調(diao)(diao)試(shi)。
5、運行費用比較：
對于(yu)制冷量大(da)，全年運行時間長的(de)制冷裝置，顯然運行管理費的(de)高低(di)極(ji)其重(zhong)要，甚(shen)至比(bi)初期(qi)投資更加重(zhong)要。因而，我們應(ying)該針對實際工程做出比(bi)較全面的(de)考慮，從而選擇合適(shi)的(de)制冷機。
氨系(xi)統(tong)由于很難(nan)實現(xian)自動(dong)控制，因而，不能達到最佳運(yun)行(xing)工(gong)況調節，導致制冷效(xiao)率低，能量損失(shi)較多。
氟系統可以完全實現(xian)自(zi)動控(kong)(kong)制(zhi)，包括最(zui)佳運行(xing)工(gong)況(kuang)的(de)調(diao)(diao)節(jie)(jie)、蒸(zheng)發器供液量調(diao)(diao)節(jie)(jie)、冷(leng)間溫(wen)度(du)及蒸(zheng)發溫(wen)度(du)的(de)調(diao)(diao)節(jie)(jie)、自(zi)動融霜(shuang)、冷(leng)凝壓(ya)力自(zi)動調(diao)(diao)節(jie)(jie)、制(zhi)冷(leng)機(ji)(ji)(ji)自(zi)動啟(qi)停及能量調(diao)(diao)節(jie)(jie)、制(zhi)冷(leng)輔助設備的(de)自(zi)動控(kong)(kong)制(zhi)等，這就使的(de)氟機(ji)(ji)(ji)可以根據(ju)實際情況(kuang)進行(xing)能量的(de)調(diao)(diao)節(jie)(jie)和機(ji)(ji)(ji)組啟(qi)停的(de)自(zi)動化控(kong)(kong)制(zhi)管理，這大(da)大(da)提高了制(zhi)冷(leng)效率，同時也使運行(xing)費用降低。
系統無效制冷消耗(hao)比(bi)較：氨系統設置在常溫環境的低溫設備較多，主要有中間冷卻器、再冷卻器、氨液分離器、低壓循環桶、集油器、氨泵及相應的閥件和旁通閥、供液、回汽管路；氟系統設置在常溫環境的只有回汽管路、分液器，且氟系統為完全蒸發，氨系統為不完全蒸發，同樣大小的系統，氨系統管路比氟系統管路通徑大4～5倍，分液器容積氨系統比氟系統大50倍以上。
同時(shi)由(you)于氨的(de)毒性(xing)特(te)性(xing)，一(yi)旦泄漏(lou)時(shi)，會(hui)危及(ji)人(ren)身(shen)安全或使(shi)食(shi)品受損(sun)，所以氨制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)系統(tong)不能采用直接(jie)(jie)(jie)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)式(shi)，只(zhi)能采用間(jian)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)式(shi)，間(jian)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)式(shi)是冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)間(jian)的(de)空氣不直接(jie)(jie)(jie)與制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)進(jin)行熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)，而(er)是與冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻設備(bei)中(zhong)的(de)載冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)進(jin)行熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)，然后，帶有一(yi)定(ding)(ding)熱(re)(re)(re)量的(de)載冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)再與制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)進(jin)行熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)式(shi)。間(jian)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻系統(tong)常用的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)媒是鹽(yan)(yan)水、水。間(jian)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)式(shi)的(de)裝置較多，費用高；且(qie)鹽(yan)(yan)水對(dui)金屬有腐蝕作用。由(you)于存在二次傳熱(re)(re)(re)溫(wen)差，即制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻載冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)，載冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)再冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻庫房內的(de)空氣或貨物，熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)效率較低，能量損(sun)失大。使(shi)經濟(ji)性(xing)下降，因此只(zhi)有在特(te)定(ding)(ding)情況下，不宜直接(jie)(jie)(jie)使(shi)用制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)的(de)地方(fang)（如鹽(yan)(yan)水制(zhi)(zhi)冰、空調系統(tong)中(zhong)）使(shi)用。
直接冷卻方式是指冷卻設備在庫房內，制冷劑在冷卻設備中直接吸收庫內熱量而蒸發，從而使庫溫下降的冷卻方式。直接冷卻方式的特點是：!制冷劑在蒸發器內直接蒸發吸熱，發生相態變化，傳熱溫差只有一次，能量損耗小；"與間接冷卻方式比較，系統簡單，操作管理方便，投資及運行費用都較低。
工業冷水機組系(xi)統操作(zuo)維護(hu)管理(li)費用比較：不(bu)(bu)同(tong)的(de)制冷(leng)機，它們的(de)操作(zuo)調節(jie)和(he)日常維護的(de)方(fang)便性也各不(bu)(bu)相同(tong)。顯然(ran)，應(ying)該(gai)盡(jin)可能(neng)選擇操作(zuo)維護方(fang)便的(de)制冷(leng)裝置，以減少操作(zuo)維護管理(li)的(de)人(ren)員和(he)工(gong)作(zuo)量。
氨系統的很多操作管理都必須靠人工實現，因而，現場必須有專業操作人員進行24小時值班，這使得現場的操作維護管理人員和工作量增加，相應的操作維護管理費用也增加。
氟機由于可以實現完全自動化控制，因而，使得現場的操作維護管理人員和工作量減少，可以實現24小時無需專人監控，而機組能夠安全可靠的運行。同時隨著自動控制程度的提高，控制精度提高，制冷的產品質量提高，產品成本將得到控制并降低。
在制冷裝置的設計中，控制方式的選擇是一個重要課題。從節能的角度，自動控制的水平越高，制冷裝置節能降耗的水平越高。自動控制的最大節電效果達44%。同時，隨著自動控制程度的提高，控制精度提高，制冷的產品質量提高，產品成本降低。另一方面，自動控制可以明顯防止事故發生，保障操作人員人身安全。自動控制使操作調節的勞動強度和工作量大大減少，可以減少操作人員，因此有條件時可以選用較高程度的自動控制方式。
維修費用比較：對(dui)于(yu)大型工(gong)程，設備的(de)維修費用也是不可(ke)忽略的(de)一部分。
氨系(xi)(xi)統(tong)閥件及輔助設備較多(duo)(duo)，易漏點也就增多(duo)(duo)，這(zhe)就無疑增加(jia)了系(xi)(xi)統(tong)的維(wei)修(xiu)管(guan)理費用。氨系(xi)(xi)統(tong)設備的檢修(xiu)周(zhou)期(qi)為一年（更換(huan)易損(sun)零部件），大修(xiu)周(zhou)期(qi)一般為三年（對整個設備進行維(wei)修(xiu)）。設備的檢修(xiu)和(he)(he)維(wei)修(xiu)的工作量和(he)(he)時間較長。這(zhe)樣長的維(wei)修(xiu)期(qi)，一方面會增加(jia)支出(chu)，另一方面也可能影響正常的生產。
氟系統壓縮機的使用壽命一般為10-15年，無易損件，在使用期間，除日常的維護保養，不需要進行大的維修，這樣就節省了大量的維修費和管理費。
運行的可靠(kao)性比較：根據(ju)制(zhi)(zhi)(zhi)冷對象的不同，對制(zhi)(zhi)(zhi)冷過(guo)程的可靠性(xing)要求也不同。對于制(zhi)(zhi)(zhi)冷降溫(wen)過(guo)程不允(yun)許中斷的重要場合(he)，顯(xian)然應選擇可靠性(xing)高的制(zhi)(zhi)(zhi)冷機(ji)，防止由于維(wei)修等原因(yin)造成(cheng)重大經濟(ji)損失。
氨系統輔(fu)助設備較多(duo)，管路比較復雜，因而，易損件(jian)也(ye)多(duo)，一旦某個(ge)部件(jian)出現故障，將會(hui)影響整(zheng)個(ge)氨系統的制冷效果，嚴重時甚至(zhi)會(hui)導致整(zheng)個(ge)制冷系統的癱瘓(huan)。
氟(fu)(fu)系統(tong)比起氨系統(tong)要簡單的多，易損件也少，因而(er)，氟(fu)(fu)機(ji)(ji)并聯機(ji)(ji)組運(yun)行可靠，即使某個部件或一(yi)臺(tai)壓縮機(ji)(ji)出現故障，也不會影響(xiang)到整個制冷(leng)系統(tong)，其維修期較短。
配套(tao)項目投(tou)資比較：
配(pei)電(dian)要(yao)求(qiu)：氨壓縮機(ji)單機(ji)裝機(ji)功(gong)率(lv)(lv)大，啟動(dong)電(dian)流大，配(pei)電(dian)要(yao)求(qiu)高；氟壓縮機(ji)單機(ji)裝機(ji)功(gong)率(lv)(lv)小(xiao)，啟動(dong)電(dian)流小(xiao)，配(pei)電(dian)要(yao)求(qiu)低。
制冷機房配置：因氨為劇毒、易燃、易爆工質，氨機房防震等級為10級；氟機房標準無要求，室內室外均可。因氨系統附屬設備大且多，設備占地面積比氟機大5～10倍。
從很多實際工(gong)(gong)(gong)程(cheng)來(lai)比較，大(da)型工(gong)(gong)(gong)程(cheng)從設備投(tou)資(zi)來(lai)看(kan)(kan)，氨制冷(leng)系(xi)(xi)統(tong)的整體(ti)設備投(tou)資(zi)比氟(fu)里(li)(li)昂(ang)略低(di)。但從附屬設施投(tou)資(zi)及(ji)長期使用(yong)及(ji)維修(xiu)、管(guan)理費用(yong)來(lai)看(kan)(kan)，氨制冷(leng)系(xi)(xi)統(tong)的投(tou)資(zi)并不低(di)于氟(fu)里(li)(li)昂(ang)制冷(leng)系(xi)(xi)統(tong)的投(tou)資(zi)。而中小型工(gong)(gong)(gong)程(cheng)的投(tou)資(zi)氨系(xi)(xi)統(tong)則(ze)明顯高于氟(fu)里(li)(li)昂(ang)系(xi)(xi)統(tong)
氨制(zhi)冷系(xi)統和氟(fu)利(li)昂制(zhi)冷系(xi)統經濟(ji)性(xing)分析
氨工(gong)業冷(leng)(leng)水機組制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)系統(tong)是使用(yong)歷史(shi)最(zui)長的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)劑，它具有(you)良好的(de)熱力性質，循環過程中(zhong)高、低壓力適中(zhong)，具有(you)較(jiao)大的(de)單位(wei)容(rong)積制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)量和(he)(he)較(jiao)高的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)系數(shu)，在(zai)我國曾得到廣泛的(de)應(ying)用(yong)，但是，氨易(yi)爆、有(you)毒和(he)(he)強烈的(de)刺激氣味，設(she)備(bei)體(ti)積較(jiao)大，附屬設(she)備(bei)多、系統(tong)復雜、操(cao)作維護難度較(jiao)大、不易(yi)實現(xian)操(cao)作自(zi)動化控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，隨著我國經濟的(de)發(fa)展及對生產工(gong)藝(yi)要求的(de)提(ti)高，氨制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)系統(tong)逐(zhu)漸被氟利(li)昂制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)系統(tong)所取(qu)代。以下為氨制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)系統(tong)與氟利(li)昂制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)系統(tong)各項技術指標的(de)舉(ju)例對比：
一(yi)、運行成本：
耗(hao)電量(liang)
為實現本項目制冷設計要求，采用氟利昂制冷系統，比采用氨工質的制冷系統功率低15％。
操作管理成本
氨制冷系統由制冷機組、氨油分離器、高壓儲液器、冷凝器、低壓循環儲液桶、集油器、氨泵和冷風機等組成，管路復雜，操作管理難度大，對操作人員的專業水平要求很高，同時由于難于實現自動化，系統需要有操作人員24小時值班操作管理，按每班3人技術大約需要12名操作人員（4班3倒）：而氟利昂制冷系統管路簡單，閥門等可操作較少，自動化程度高，只需1～3人就可進行操作管理，每年可節省人工費20萬元左右。
維(wei)修成本
氨制冷系統平均每運轉3000小時（約3個月）需對機組配件進行檢修、更換，同時更換很多潤滑油：氨制冷劑雖然價格便宜，但是由于氨制冷壓縮機多開啟式，易泄漏，每年需要補充大量的制冷劑：
二、初投資
土建投資：氨制冷系統附件較多，需要分別設置機房和設備間，占地面積大。氨制冷系統裝機容量約增加15％。
三 、其(qi)他(ta)
1、氨和潤滑油不互溶，氨系統在運行(xing)一段時間后(hou)，冷凝(ning)器等換熱(re)設備底部會沉積大量油污(wu)，使得換熱(re)器熱(re)效率降低。所(suo)以需(xu)要(yao)定期人(ren)工清理。
2、當空氣(qi)中氨濃度達到一定(ding)值時(shi)，遇明火易爆炸，要(yao)求機(ji)房(fang)有良好(hao)的通風，這樣(yang)，機(ji)房(fang)和(he)設備間只能設置在一角或(huo)單獨(du)設置，造成系統管路(lu)較(jiao)長(chang)，冷量損失(shi)較(jiao)大。
3、由(you)于氨毒性較(jiao)大，一旦泄漏，尤其是庫(ku)內部分(fen)泄漏，造成(cheng)污染(ran)，影(ying)響(xiang)生(sheng)產環境。
4、由(you)于氨(an)制冷系統(tong)自動化程度(du)較(jiao)低，系統(tong)運(yun)行的(de)可(ke)靠性(xing)、經濟性(xing)基本(ben)上由(you)人(ren)員決(jue)定，物品質量也由(you)操(cao)作(zuo)人(ren)員決(jue)定，這就(jiu)使操(cao)作(zuo)人(ren)員要經過(guo)培(pei)訓才能(neng)掌(zhang)握操(cao)作(zuo)技能(neng)在；而氟利昂制冷系統(tong)為自動化運(yun)行，系統(tong)的(de)可(ke)靠性(xing)基本(ben)上不受人(ren)為因素影響(xiang)。
綜上所述，氨工業冷水機組制冷系統雖然一次性投資較氟利昂系統便宜15％。但是每年的運行管理費用要比氟利昂工業制冷機組系統多出10％，僅2～3年就要高出氟利昂系統。所以采用氟利昂系統更經濟實惠。目前新建項目95％以上采用氟利昂制冷系統，且大多數老舊的氨制冷系統改造基本上被氟利昂制冷系統所取代。
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