一、载冷剂与载冷循环
载冷剂又称冷媒,它是在间接冷却的制冷装置中,完成被冷却系统的热量传递给载冷剂的中间冷却介质。这种中间冷却介质亦称为第二制冷剂。
载冷剂的循环是在蒸发器中被载冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系统的热量,然后返回蒸发器将吸收的热量传递给载冷剂,而载冷剂重新被冷却,如此循环达到制冷的目的。
二、载冷循环的特点
使用载冷剂能使载冷剂集中在较小的循环系统中,而将冷量输送到较远的冷却设备中,可减少制冷剂的循环量,解决某些直接冷却的制冷装置难于解决的问题。又由于使用载冷剂能使某些毒性较大或刺激性气味较强的载冷剂远离使用环境,增强了制冷系统中的安全性。载冷剂依靠显热来运载热量,这是与载冷剂依靠气化潜热来制冷的最大区别。由于使用了载冷剂,增加了系统的复杂性,同时,载冷循环从低温热源获得冷量时存在二次传温差,增大了制冷系统的传热损失,降低了制冷循环的制冷效率。
三、常用载冷剂的性质
常用的载冷剂有水、盐水、有机化合物等。
1.水。水的凝固点为0℃,标准沸点为100℃。 水常用于空调制冷装置及0℃以上的工艺冷却。水作为载冷剂的优点是:比重小、粘度小、流动阻力小、比热大、化学稳定性好、无毒。但它的缺点是凝固点高,这限制了它的应用范围。并且在作为接近0℃时的载冷剂时应注意壳管式蒸发器的防冻。
2.盐水溶液。常用的盐水溶液有氯化钠、氯化钙、氯化镁等。盐水溶液有如下特点: ①盐水溶液的凝固点随溶液浓度而改变。②盐水溶液的导热系数随浓度的增加而降低,随温度降低而降低;盐水溶液的粘度随溶液的浓度增大而增大;盐水溶液的比热随溶液的浓度增大而减少,随温度降低而减少,所以盐水循环泵的耗功也将随浓度增大而增大。③盐水溶液在使用过程中会吸收空气中的水分而使本身的浓度下降,凝固点升高。④氯化钠和氯化钙不能混合使用以防盐水池中出现沉淀;⑤对金属材料有腐蚀性,能腐蚀设备与管道。⑥严格禁止盐水池中出现两种或两种以上金属存在,以防电离现象产生;⑦防止载冷剂氨漏入盐水溶液中而加速腐蚀金属。
3.有机溶液。用作载冷剂的有机溶液有乙二醇、丙三醇、甲醇、乙醇、二氯甲烷、三氯乙烯等。甲醇冰点-97℃,乙醇冰点-117℃,有挥发性和可燃性。 乙二醇水溶液具有无色、无味、无电解性、不燃烧、化学性稳定的特性。它有毒性,但不损害食品,并具举腐蚀性。丙三醇水溶液无色无味无电解性无毒,对金属不腐蚀,用于啤酒、乳制工业以及某些接触式食品冷冻装置中。二氯甲烷凝固点为-96.7℃,无色并带有少许丙酮臭味,对铝、铜、铁等不起腐蚀作用,高温下含有大量水分下会腐蚀铁。二氯甲烷无毒,但会造成窒息。