一、对制冷剂的要求
制冷剂选择时应考虑因素有:冰点、比热、对金属腐蚀性和价格等。
1.比热要大 比热大,载冷量就大,从而可减小制冷剂的循环量。
2.粘度低、导热系数高。
3.凝固点低且要适宜,因凝固点过低将导致比热减小、粘度增大。
4.无臭、无毒、使用安全,且对金属的腐蚀性要小。
5.价格低廉,易于购得。
二、常用制冷剂及性质
制冷剂的种类较多,可以是气体、液体或固体。常用制冷剂有空气、水和盐水溶液。
1.空气和水
空气或水是最廉价、最易获得的制冷剂。都具有密度小、安全无害、对设备几乎无腐蚀性等优点。但空气的比热小,所以只有利用空气直接冷却时才采用空气作制冷剂。水虽有比热大的优点,但水的冰点高,所以水仅能用作制出0℃以上的制冷剂。0℃以下应采用盐水作制冷剂。
2.盐水溶液
盐水是最常用的制冷剂,由盐溶于水制成。常用的盐水主要有氯化钠水溶液和氯化钙水溶液。
不同的盐水溶液其共晶点是不同的,如氯化钠盐水的共晶温度为-21.2℃,共晶浓度为22.4%;而氯化钙盐水的共晶温度为-55℃,共晶浓度为 29.9%。
盐水虽具有原料充沛、成本低、凝固点可调等优点,但由于盐水的浓度对盐水溶液的性质具有很大影响,故盐水作为制冷剂时应注意以下问题:
(1)要合理地选择盐水的浓度。盐水的浓度增高,虽可降低凝固点,但使盐水密度加大、比热减小。而盐水密度加大与比热减小,都会使输液泵的功率消耗增大。因此,不应选择过高的盐水浓度,而应根据使盐水的凝固点低于制冷剂系统中可能出现的最低温度为原则来选择盐水的浓度。目前一般在选择盐水浓度时,使其凝固温度比制冷剂的蒸发温度低5~8℃为宜。
(2)注意盐水对设备及管道的腐蚀问题。盐水对金属的腐蚀随溶液中含氧量的减少而变慢。为此,最好采用闭式盐水系统,以减少盐水与空气接触机会,从而降低对设备及管道的腐蚀。此外,盐水的含氧量随盐水浓度的降低而增高。因而,从含氧量与腐蚀性来要求,盐水浓度不可太低。另外,为了减轻盐水的腐蚀性,还应在盐水中加入一定量的防腐剂并使其具有合适的酸碱性。一般1m3氯化钠水溶液中应加3.2kg重铬酸和0.88kg氢氧化钠;1m3氯化钙水溶液中应加1.6kg重铬酸钠和0.44kg氢氧化钠。加入防腐剂后,必须使盐水呈弱碱性(pH=7.5~8.5),这可通过氢氧化钠的加入量进行调整。添加防腐剂时应特别小心并注意毒性。
(3)盐水制冷剂在使用过程中,会因吸收空气中的水分而使其浓度降低。为了防止盐水的浓度降低,引起凝固点温度升高,必须定期检测盐水的比重。若浓度降低,应适当补充盐量,以保持在适当的浓度。
故选用工业级的无水氯化钙,(对形状无要求),合理配置,定期检查。
本文由中国制冷网 http://www.zhilengwang.cn/整理。
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