Виды и свойства хладоносителей

Хладоносители - это вещества, с помощью которых теплота от охлаждаемых объектов передается хладагенту.

Основные требования, предъявляемые к хладоносителям:

а)  низкая температура замерзания. Она должна быть ниже температуры испарения хладагента в испарителе на 5-8 градусов;

б)  большая теплоемкость и теплопроводность;

в)  малые вязкость и плотность;

г)   химическая нейтральность к конструкционным материалам;

д)  химическая стойкость и безвредность;

е)  невысокая стоимость и доступность.

Практически нет таких хладоносителей, которые бы полностью удовлетворяли ука­занным требованиям.

Самый доступный хладоноситель - вода. Но так как температура замерзания вы­сока (0 °C), то используется вода только в системах кондиционирования воз­духа и технологических процессах при положительных температурах.

При отрицательных температурах широко используются водные рас­творы солей NaCl, CaCl2 и MgCl2 - рассолы. Теплофизические свойства рас­солов, в том числе и температура замерзания, зависят от концентрации соли в растворе.

У всех рассолов существует так называемая криогидратная или эвтектическая концентрация, где раствор имеет самую низкую температуру замерзания. При дальнейшем увеличении концентрации соли температура замерзания раствора возрастает.                          

При охлаждении растворов (любой концентрации) до температуры лежащей ниже кривых приводит к выпадению либо льда, либо соли, что изменяет концентрацию рассола. При дальнейшем охлаждении раствор достигает состояния в криогидратной точке, при котором он полностью заморозится.

Параметры криогидратных точек:

для NaCl - Гк=-21,2 °C; ^=28,9 %;

для MgCl2 - Гк=-33,6 °C; ^к=27,6 %;

для CaCl2 - Гк=-55 °C; ^=42,55 %.

Наиболее широко распространен в качестве хладоносителя раствор CaCl2. Он же обладает наиболее высокой коррозионной активностью. Необходимым условием для возникновения коррозии является наличие кислорода. В открытых системах рассол насыщен кислородом примерно в 4 раза больше, чем в закрытых, вследствие чего коррозия в них намного интенсивнее.

С наименьшей интенсивностью коррозия протекает в растворах, где поддерживают слабощелочную реакцию (pH 7,5-8,5), которую достигают добавлением в него некоторого количества каустической соды и известкового молока. Наиболее эффективным средством является добавление в рассол пассиваторов: силиката натрия, бихромата натрия, фосфорной кислоты. В закрытой рассольной системе при использовании тщательно очищенных солей коррозия минимальна.

В рассолы иногда добавляют высокомолекулярные соединения (полиокс или полиакриламид - полимеры линейной структуры) в количествах 0,3-0,07%. Эти соединения способствуют уменьшению потерь на трение, увеличению производительности насосов и пропускной способности трубопроводов.

Последнее время все чаще в качестве хладоносителей применяются водные растворы гликолей. Водные растворы этиленгликоля и пропиленгликоля, а также спиртов называют антифризами. У них более низкая температура замерзания, меньшая агрессивность к конструкционным материалам, но большая стоимость.


Перейти в другие разделы:

Общие сведения о системах холодоснабжения, холодильных машинах и установках
Компрессоры холодильных машин
Аппараты парожидкостных холодильных машин
Абсорбционные холодильные агрегаты
Классификация систем холодоснабжения
Виды и свойства хладоносителей
Выбор хладагента для холодильной системы
Фреон и другие хладагенты - теплофизические характеристики
Количество просмотров 5615

Медиа-партнеры