环保型制冷与载冷系统.PPT

制冷与低温技术原理(七) 多媒体教学课件 李文科 制作 第七章 载冷与蓄冷 第一节 传统载冷剂与蓄冷剂 第二节 环保要求下载冷技术 的新发展 第三节 蓄 冷 第七章 载冷与蓄冷 制冷的应用装置中，常常要用到载冷与蓄冷技术。 将制冷机的蒸发器直接安装在用冷场所，使被冷却对象冷却，这是用制冷剂为冷源直接与被冷却对象热交换，叫做直接蒸发冷却或直接冷却。 以载冷剂或蓄冷剂为中间介质，利用制冷机将载冷剂或蓄冷剂冷却，再以它们作为用冷场所的冷源，使被冷却对象冷却，叫做间接冷却。可见，载冷和蓄冷都是通过中间介质来贮存和传递制冷机的冷量，所以又将载冷剂或蓄冷剂叫做第二制冷剂(secondary refrigerant)。 载冷侧重于冷量的载输，蓄冷侧重于冷量的贮存。 载冷剂在制冷机的蒸发器与用冷场所的冷却器之间循环，作为载体传输冷量。 第七章 载冷与蓄冷 用冷场所不适于就近安装制冷机或者不希望用制冷剂直接冷却的，需要用载冷剂。采用载冷的优点在于：可以将制冷机系统集中在机房或者一个很小的范围内安装，使制冷系统的连接管道和接头减少，便于系统检漏，系统内制冷剂的充注量减少。特别是在大容量集中供冷的装置中，采用载冷的重要意义：便于解决冷量的分配和控制问题；便于机组的运行维护和管理；便于机组的使用与安装，生产厂家提供组装好的整套制冷机系统，用户只需在现场连接和安装载冷剂系统即可。 蓄冷剂作为冷量的贮存体。在无用冷需求或用冷需求量少时将制冷机产出的冷量贮存起来，而当需要用冷或冷量需求量大时再将贮存的冷量释放出来，以提供全部的冷量需求(制冷机不工作)或补充制冷机产冷量的不足。 第一节 传统载冷剂与蓄冷剂 内 容 提 要 一、对载冷剂性质的要求 二、常用的传统载冷剂 三、传统的蓄冷剂(共晶冰) 第一节 传统载冷剂与蓄冷剂 一、对载冷剂性质的要求 载冷剂以液态在蒸发器与用冷场所的冷却器之间循环，要求用作载冷剂的物质应在所需要的载冷温度下保持液态，不挥发；对设备无腐蚀，对人体无危害；载冷能力强；输送耗功少。因此要求载冷剂具备如下性质： (1)无毒、不可燃、无刺激性气味、化学稳定性好，在大气压力下不分解、不氧化、不改变其理化性质。 (2)在使用温度范围内呈液态。它的凝固点应低于制冷机的蒸发温度，沸点应远高于使用温度。 (3)密度小、粘度小、传热性好、比热容大。这样可以使载冷系统的液体循环量少，流动阻力小，消耗的泵功少，并可减小热交换器的尺寸。 第一节 传统载冷剂与蓄冷剂 二、常用的传统载冷剂 常用的传统载冷剂有水、无机盐水溶液、有机液或有机物的水溶液等。各种载冷剂能够载冷的最低温度受其凝固点的限制。 (1)水 集中式空气调节中，水是最适宜的载冷剂。机房的冷水机组中产生出7℃左右的冷水，送到建筑物房间的末端冷却设备(风机盘管)中，供房间空调降温使用。冷水还可以直接喷入空气，实现温度和湿度调节。水的冰点为0℃，所以只适用于载冷温度在0℃以上的使用场合。 第一节 传统载冷剂与蓄冷剂 (2)无机盐水溶液 无机盐水溶液有较低的凝固点温度，适合在中、低温制冷装置中载冷。最广泛使用的是氯化钙(CaCl2)水溶液，还有氯化钠(NaCl)和氯化镁(MgCl2)水溶液。 图7-1是盐水溶液的相图(T-w图)。图中给出盐水溶液状态与温度T和盐质量分数w的关系。曲线WE为析冰线，EG为析盐线，E点为共晶点。共晶点所对应的温度和盐质量分数分别叫做共晶温度TE和共晶质量分数wE。溶液温度降低时，发生相变(凝固)的情况与溶液的盐质量分数有关。若盐质量分数小于共晶质量分数(w＜wE)，当溶液温度降低发生凝固时，首先析出水冰，并随着盐质量分数的增大，析冰温度逐渐下降。盐质量分数增大到等于共晶质量 第一节 传统载冷剂与蓄冷剂 图7－1 盐水溶液的相图 第一节 传统载冷剂与蓄冷剂 分数(w＝wE)时，析冰温度达到最低值TE。若盐的质量分数超过共晶质量分数(w＞wE)，当溶液温度下降发生凝固时，所析出的是固态盐晶体，并且随着盐质量分数的增大，析盐温度逐渐升高。共晶温度TE是溶液不出现结冰或析盐的最低温度。 依据溶液的上述特性，在配制盐水溶液载冷剂时，盐质量分数不宜超过其共晶质量分数。否则，不仅要多消耗盐，而且溶液密度增大使输送过程的阻力和泵的功耗增大，凝固点温度还反而升高。配制溶液的盐质量分数值只要满足使其对应的析冰温度比制冷剂的蒸发温度低5～8℃即可。CaCl2、NaCl和MgCl2