载冷剂

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载冷剂 secondary refrigerant
　　在以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂的工质。载冷剂通常为液体，在传送热量过程中一般不发生相变。常用的制冷剂有水、盐水、丙二醇与乙二醇、二氯甲烷和一氟三氯甲烷等。
1 B, u+ d* m! K# B& p; n①水：适用于制冷温度在0℃以上的场合,如空气调节设备等。
② 盐水:即氯化钙或氯化钠的水溶液,可用于盐水制冰机和间接冷却的冷藏装置，或冷却袋装食品。盐水的凝固温度随浓度而变，当溶液浓度为29.9％时,氯化钙盐水的最低凝固温度为-55℃；当溶液浓度为23.1％时,氯化钠盐水的最低凝固温度为-21.2℃。使用时按溶液的凝固温度比制冷机的蒸发温度低 5℃左右为准来选定盐水的浓度。氯化钙和氯化钠价格较低，但它们对金属有腐蚀作用，使用时需要加缓蚀剂，一般加重铬酸钠。
③ 丙二醇和乙二醇：性质稳定，全溶于水，其溶液的凝固温度随浓度而变，通常用它们的水溶液作为载冷剂，适用的温度范围为0～-50℃。丙二醇无腐蚀性；乙二醇略有腐蚀性，使用时需要加缓蚀剂。
) t. D5 }, _; Q# f- W④ 二氯甲烷（R30）和一氟三氯甲烷(R11)：通常用它们的液体作为载冷剂。R30的凝固温度为-97℃,适用温度范围为-50～-90℃；R11的凝固温度为-111℃,适用温度范围为-50～-100℃。载冷剂应根据制冷装置的用途、容量、工作温度等来选择。
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载冷剂是用来先接受制冷剂的冷量而后去冷却其它物质的媒介物质，又称冷媒。它在间接制冷系统中起着传递制冷剂冷量的作用。     一、对载冷剂的要求

0 ^  {  ?7 t5 z! c0 `/ o. c( R% p% h    选择载冷剂时应考虑因素有：冰点、比热、对金属腐蚀性和价格等。
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    １.比热要大  比热大，载冷量就大，从而可减小载冷剂的循环量。

    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。
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+ u! N, N2 T+ k+ c    ４.无臭、无毒、使用安全，且对金属的腐蚀性要小。
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    ５.价格低廉，易于购得。
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    二、常用载冷剂及性质
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+ k5 i1 C8 a$ e, v0 \    载冷剂的种类较多，可以是气体、液体或固体。常用载冷剂有空气、水和盐水溶液。
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    １.空气和水
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0 r9 k) d6 W8 S3 q% o( U  R    空气或水是最廉价、最易获得的载冷剂。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载冷剂。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℃以上的载冷剂。０℃以下应采用盐水作载冷剂。
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    ２.盐水溶液
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. {' ?  u  S3 U1 m1 S( f    盐水是最常用的载冷剂，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。

6 {0 G8 }! H& g* A    盐水的性质于溶液中含盐量的多少有关。特别需要指出，盐水的凝固点取决于盐水的浓度。图2-1中的曲线表示盐水溶液的凝固点与浓度的关系。

# b( ~, Y) `7 r: t    图中曲线Ⅰ（实线）为氯化钠盐   
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* @2 o5 j0 I6 |4 H" [* C水的凝固曲线，曲线Ⅱ（虚线）为氯     0℃  

; t' N+ u4 @  C) e化钙盐水的凝固曲线。由这两条曲线     -10

! J# s2 O2 ?3 J% `7 @+ X可知 ,无论哪一种盐水，当盐水的浓     -20
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度小于某一定值时，其凝固温度随浓     -30
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度的增加而降低，当浓度大于这一定     -40
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3 J7 U" P4 W9 u! O7 Z& h( p值以后，凝固温度随浓度的增加反而     -50

$ X+ m) z$ J2 \* l. H) U8 L升高。此转折点称为冰盐共晶点，对     -60

$ ?6 j  }$ N$ n4 M应的浓度称共晶浓度。该点相当于全         0    10    20    30    40   50％

$ j/ }4 X7 J) ?0 y2 h- j! ~+ E  ~/ o部盐水溶液冻结成一块冰盐结晶体，
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它是最低的凝固点。                      图3-1 盐水的凝固点与浓度的关系
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    在共晶点的左侧，如果盐水的
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: w  n- p- L& Z: E  r0 I# O浓度不变，而温度降低，当低于该浓度所对应的凝固点时，则有冰从盐水中析出，所以共晶点左面的曲线称为析冰线。当盐水的浓度超过共晶浓度时（即在共晶点的右面），如果盐水的浓度不变，而当温度降低到该浓度所对应的凝固点以下时，从溶液中析出的不再是冰而是结晶盐，因此共晶点右面的曲线称为析盐线。
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& ]# c' @6 u7 n" Y; t8 j/ s3 X    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％。
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    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，故盐水作为载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载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。
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  （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重铬酸钠和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）盐水载冷剂在使用过程中，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。