基本介紹:
空調(diào)工程、工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)試驗(yàn)中,常常采用制冷裝置間接冷卻被冷卻物,或者將制冷裝置產(chǎn)生的冷量y遠(yuǎn)距離輸送,這時(shí),均需要一種中間物質(zhì),在蒸發(fā)器內(nèi)被冷卻降溫,然后再用它冷卻被冷卻物,這種中間物質(zhì)稱為載冷劑。載冷劑的循環(huán)是先在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻并送*冷卻設(shè)備中吸收被冷卻系統(tǒng)的熱量,然后返回蒸發(fā)器將吸收的熱量傳遞給制冷劑,同時(shí)載冷劑重新被制冷劑冷卻。使用載冷劑能使制冷劑集中在較小的循環(huán)系統(tǒng)中,并將冷量輸送給較遠(yuǎn)的冷卻設(shè)備。使用載冷劑有時(shí)還可以解決某些直接冷卻制冷裝置難以解決的問(wèn)題。使用載冷劑能使某些毒性較大或刺激性氣味較強(qiáng)的制冷劑遠(yuǎn)離使用環(huán)境,增強(qiáng)制冷系統(tǒng)的anquan性。載冷劑是依靠顯熱來(lái)運(yùn)載冷量的,這是與制冷劑依靠汽化潛熱來(lái)制冷的zui大區(qū)別。
要求
載冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)應(yīng)盡量滿足下列要求
(1)在使用溫度范圍內(nèi),不凝固、不氣化;
(2)wudu化學(xué)穩(wěn)定性好,對(duì)金屬不腐蝕;
(3)比熱大,輸送一定冷量所需流量小;
(4)密度小,黏度小,可減少流動(dòng)阻力,降低循環(huán)泵消耗功率;
(5)導(dǎo)熱系數(shù)大,可減少換熱設(shè)備的傳熱面積;
(6)來(lái)源充裕,價(jià)格低廉。
常用載冷劑
編輯
常用的載冷劑是水,但只能用于高于0℃的條件。當(dāng)要求低于0℃時(shí),一般采用鹽水,如氯化鈉或氯化鈣鹽水溶液,或采用乙二醇或丙三醇等*化合物的水溶液。
鹽水溶液
鹽水溶液是鹽和水的溶液,它的性質(zhì)取決于溶液中鹽的濃度,如圖1和圖2所示。圖中曲線為不同濃度鹽水的凝固溫度曲線,溶液中鹽的濃度低時(shí),凝固溫度隨濃度增加而降低,當(dāng)濃度高于一定值以后,凝固溫度隨濃度增加反而升高,此轉(zhuǎn)折點(diǎn)為冰鹽合晶點(diǎn)。曲線將相圖分為四區(qū),各區(qū)鹽水的狀態(tài)不同。曲線上部為溶液區(qū);曲線左部(虛線以上)為冰—鹽溶液區(qū),*是說(shuō)當(dāng)鹽水濃度低于合晶點(diǎn)濃度、溫度低于該濃度的析鹽溫度而高于合晶點(diǎn)溫度時(shí),有冰析出,溶液濃度增加,故左側(cè)曲線也稱為析冰線;曲線右部(虛線以上)為鹽—鹽水溶液區(qū),*是說(shuō)鹽水濃度高于合晶點(diǎn)濃度、溫度低于該濃度的析鹽溫度而高于合晶點(diǎn)溫度時(shí),有鹽析出,溶液濃度降低,故右側(cè)曲線也稱為析鹽線。低于合晶點(diǎn)溫度(虛線以下)部分為固態(tài)區(qū)。
圖1 氯化鈣鹽水溶液

圖2 氯化鈉鹽水溶液

選擇鹽水濃度時(shí)應(yīng)注意,鹽水溶液濃度越大,其密度越大,流動(dòng)阻力也越大,而比熱減小,輸送相同冷量時(shí),需增加鹽水溶液的流量。因此,只要*蒸發(fā)器中鹽水溶液不凍結(jié),凝固溫度不要選擇過(guò)低,一般比蒸發(fā)溫度低4~5℃(敞開式蒸發(fā)器)或8~10℃(封閉式蒸發(fā)器),而且濃度不應(yīng)大于合晶點(diǎn)濃度。
鹽水溶液在制冷系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),有可能不斷吸收空氣中的水分,使其濃度降低,凝固溫度升高,所欲應(yīng)定期向鹽水溶液中增補(bǔ)鹽量,以維持要求的濃度。
乙二醇
由于鹽水溶液對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用,所以,一些場(chǎng)合常采用腐蝕性小的*化合物,如甲醇、乙二醇等。乙二醇有乙烯乙二醇和丙烯乙二醇之分。由于乙烯乙二醇的黏度大大低于丙烯乙二醇,故載冷劑多采用乙烯乙二醇。
乙烯乙二醇濃度的選擇取決于應(yīng)用的需要。一般而言,以凝固溫度比蒸發(fā)溫度低5~6℃確定溶液濃度為宜,濃度過(guò)高,不但投資大,而且對(duì)其物性也有不利影響。為了防止空調(diào)設(shè)備在冬季凍結(jié)損毀時(shí),采用30%的乙烯乙二醇水溶液足已。