简述载冷剂性质及其请求

▷ 前面说过，蒸腾器一般置于被冷却房间，经过制冷剂蒸腾直接制冷当在下述状况下：
▷ 制冷机房与被冷却地址较远，制冷剂远距离运送会添加制冷剂漏损的可能性；工作需要制冷剂不能进入被冷却房间。
▷ 此刻要进行直接制冷，就需要一种中心物质，在蒸腾器内被冷却降温，再用它冷却被冷却物，此中心物质称载冷剂。
▷ 载冷剂是将制冷设备的制冷量传递给被冷却介质的前言物质，所以也称冷媒。大容量会集制冷的制冷设备都选用载冷剂。
▷ 、对载冷剂请求
一）在运用温度范围内不凝结，呈液态，不汽化；
二）无毒，化学安稳性好，在大气条件下不分化、氧化，不改动物理性质，不腐蚀金属；
三）比热大，当Φ0一守时所需流量小；
四）密度小、粘度小，以减小活动阻力；
五）导热系数λ大，以减小传热面积；
六）来历广泛，价格低廉。
二、常用载冷剂的性质：常用的有：水、盐水溶液（NaCl、CaCl2）和有机化合物的水溶液（乙、丙二醇）。
▷  水
♦ 水是空调体系常用的载冷剂，制冷设备将水冷却到必定温度后，被送入空调器中，与经过空调器的空气进行热、湿交流，将空气冷却到必定的温、湿度请求后送入房间。
♦  因为水的冰点为0℃，若请求载冷剂的温度低于0℃时，则应选用其它冰点较低的载冷剂，如盐水溶液等。
♦  盐水溶液：常用的盐水溶液有NaCl、CaCl2、MgCl2与水构成的溶液。盐水溶液可获得的载冷温度与盐水溶液的浓度有关。

♦  上图别离示出NaCl和CaCl2盐水溶液的浓度与凝结温度的联系。图中的曲线为不一样盐水溶液的凝结温度线该曲线的转折点称为冰盐合晶点。
♦  从图中能够看出，在冰盐合晶点的左边，随盐溶液浓度的添加，凝结温度下降；在合晶点的右侧，状况正巧相反。
♦  盐水溶液的凝结温度线将图分为四个区域：曲线的上部为溶液区，当盐水溶液的浓度与温度都处于该区时，溶液中既无盐分出也无冰分出；曲线的左半区域（虚线以上）为冰—盐水溶液区，即当盐水溶液的浓度低于合晶点的浓度，而温度低于该浓度下的凝结温度而高于合晶温度时，有冰分出，故合晶点左边的曲线也称为析冰线；曲线的右半区域（虚线以上）为盐—盐水溶液区，当盐水溶液的浓度与温度都处于这个区域时，有盐分出，故右侧曲线也称为析盐线；合晶点以下的区域（虚线以下）为固态区。合晶点所对应的浓度或凝结温度别离称为合晶浓度或合晶温度。
♦  NaCl盐水溶液的合晶浓度为23.1％，合晶温度为-21.2℃。CaCl2盐水溶液的合晶浓度为29.9％，合晶温度为-55℃。
♦  为避免盐水溶液有盐或冰分出，在请求的盐水温度（盐水的工作温度）下，其浓度的选择应使盐水处于溶液区，并考虑到盐水溶液的浓度越大时密度越大，活动阻力也添加，并且浓度↗，比热↘，运送一样的制冷量时所需的盐水溶液的流量要添加，所以，在满意盐水溶液不冻住的状况下，浓度尽量取小。
♦  一般盐水溶液浓度所对应的凝结温度，比制冷剂的蒸腾温度低5℃（6～8）摆布，且浓度不能大于合晶浓度。
♦  合晶点效果：不一样盐水溶液的合晶温度，给出了该溶液可获得的载冷温度NaCl合晶温度为-21.2℃，因而只有当制冷剂的蒸腾温度高于-16℃时，才干用它作为载冷剂。
♦  当制冷体系运行时，盐水溶液会不断吸收空气中的水分而浓度下降，凝结温度增加。为避免盐水溶液冻住，应定时向盐水溶液中加盐，以坚持请求的浓度。盐水溶液对金属有激烈的腐蚀效果。
♦  含氧量越大，对金属腐蚀性越强因而应采纳必要的防腐蚀办法。①采纳闭式体系；②加缓蚀剂，如NaOH和重铬酸钠（Na2Cr2O7）。
♦  有机化合物：因为盐水溶液对金属有激烈的腐蚀效果，或许在某些状况下NaCl或CaCl2盐水溶液均不能满意技术上低温的请求时，能够用有机化合物或其水溶液作为载冷剂。
♦  例如丙三醇是极端安稳的化合物，其水溶液无腐蚀性、无毒，能够与食物直接触摸，是一种杰出的载冷剂；乙二醇水溶液的特性与丙三醇类似，虽略有毒性，但无损害。
♦  它的粘度和价格都低于丙三醇。此外，有机化合物二氯甲烷（CH2Cl2，R30）、三氯乙烯（C2HCl3，R120）、一氟三氯甲烷（CCl3F，R11）等，都能够作为载冷剂。
♦  这些有机化合物的凝结温度比较低，适用于低温制冷设备中。关于沸点比较低的有机化合物，应用于封闭式载冷剂循环体系三氯乙烯的沸点较高（86.7℃），它能够用于敞开式的载冷剂循环体系。
▷ 下表列出几种常用载冷剂的热物理性质，供选用载冷剂时参阅。

运用温度 (℃)	载冷剂称号	浓度ξ （％）	密度 ρ×10－3 （kg/m3）	比热容cp [kJ/(kg·K)]	热导率λ [W/(m·K)]	粘度 μ×103 （pa·s）	凝结点tf （℃）
0	CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液	12 15 25	1.111 0.979 1.030	3.465 4.1868 3.834	0.528 0.494 0.511	2.5 6.9 3.8	－7.2 －10.5 －10.6
－10	CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液	20 22 35	1.188 0.970 1.063	3.041 4.066 3.561	0.501 0.461 0.4726	4.9 7.7 7.3	－15.0 －17.8 －17.8
－20	CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液	25 30 45	1.253 0.949 1.080	2.818 3.813 3.312	0.4755 0.3878 0.441	10.6 － 21	－29.4 －23 －26.6
－35	CaCl2水溶液 甲醇水溶液 乙二醇水溶液 三氯甲烷 三氯乙烯 一氟三氯甲烷	30 40 55 100 100 100	1.312 0.963 1.097 1.423 1.549 1.608	2.641 3.5 2.975 1.146 0.9976 0.817	0.441 0.326 0.3725 0.2038 0.1503 0.1316	27.2 12.2 90.0 0.8 1.13 0.88	－50 －42 －41.6 －96.7 －88 －111
－50	三氯甲烷 三氯乙烯 一氟三氯甲烷	100 100 100	1.450 1.578 1.641	1.146 0.7282 0.8125	0.1898 0.1712 0.1364	1.04 1.9 1.25	－96.7 －88 －111
－70	三氯甲烷 三氯乙烯 一氟三氯甲烷	100 100 100	1.478 1.590 1.660	1.146 0.4567 0.834	0.2213 0.1957 0.1503	1.37 3.4 2.15	－96.7 －88 －111