Хладоносители

Хладоносители — это вещества, с помощью ко­торых теплота отводится от охлаждаемых объек­тов и передается хладагенту. Хладоносители под­разделяются на жидкие — растворы солей (рассо­лы) и твердые — эвтектический лед, смесь льда и соли.

Основные требования, предъявляемые к хладоносителям:

— низкая температура замерзания;

— высокая теплоемкость;

—не должны взаимодействовать с металлами, т. е. быть коррозийностойкими.

Наиболее доступным хладоносителем является вода, но вследствие высокой температуры замер­зания (t = 0°С имеет ограниченное применение, поэтому используется в кондиционерах.

Для температур ниже 0°С в качестве хладоносителей применяют водные растворы солей хлористого натрия, NaCl; хлористого кальция СаС1₂, хлорис­того магния, МgСl₂. Физические свойства рассолов зависят от концентрации в них соли (см. табл. ).

При использовании в качестве хладоносителей растворов солей учитывают их температуру замер­зания (затвердевания), которая должна быть на 8... 10 °С ниже температуры кипения хладагента.

На диаграмме (рис.) показаны кривые выделения льда, согласно которым устанавливается за­висимость концентрации соли и температуры замерзания.

При определенной концентрации, которая называется криогидратной, или эвтектической, точкой (точка К), раствор имеет самую низкую температуру замерзания (t3) и называется эвтектическим (легкоплавящимся).

Рисунок – зависимость температуры затвердевания раствора от концентрации соли в растворе

Самая низкая температура замерзания состав­ляет для солей:

NaCl t3 = -21,2 °С при концентрации 23,1%;

CaCl2 t3 = -55 °С при концентрации 29,9%.

При увеличении концентрации рассола увели­чивается его плотность, что приводит к увеличению расхода электроэнергии на работу насоса.

Концентрация рассола не должна быть низкой для предотвращения замерзания его в испарителе.

Рассолы вызывают коррозию труб и металли­ческих поверхностей деталей аппаратов. Для умень­шения корродирующего действия рассолов в них добавляют силикат натрия, хромовую смесь, фос­форные кислоты.

Рассольные системы выполняют закрытыми, что исключает взаимодействие рассола с воздухом и, естественно, снижает корродирующее действие.

Этиленгликоль. В качестве промежуточного хладоносителя используют этиленгликоль — бес­цветная жидкость, не обладающая запахом. Тем­пература кипения при атмосферном давлении со­ставляет 197,2°С. В зависимости от концентра­ции этиленгликоля в воде можно подобрать хладоноситель с температурой замерзания от О °С до 67,2 °С при концентрации по объему этиленгли­коля 70%.

Проверь свои знания

Укажите номера правильных ответов.

1. Назовите холодильный агент без запаха, без цвета с температурой кипения -29,8 "С: 1) аммиак; 2) хладон R22; 3) хладов R12; 4) этиленгликоль.

2. Назовите теплообменный аппарат, в котором кипит жидкий холодильный агент за счет отбора тепла от ох­лаждаемого объема: 1) компрессор; 2} конденсатор; 3) испаритель; 4) правильного ответа нет.

3. Укажите основную часть компрессионной холодиль­ной машины, в которой происходит процесс дросселиро­вания: 1) компрессор; 2) регулирующий вентиль; 3) ис­паритель; 4) конденсатор.

4. Процесс отвода теплоты от сжатых паров холодиль­ного агента происходит в теплообменном аппарате:

1) испаритель; 2) конденсатор; 3) регулирующий вен­тиль; 4) компрессор.

5. Назовите холодильный агент — бесцветный газ с резким запахом с температурой кипения —34,4°С: 1) хла­дон R22; 2) этиленгликоль; 3) хладон R502; 4) аммиак.

6. Как называется смесь холодильных агентов в опре­деленном процентном соотношении, не меняющая своего состава при кипении и конденсации: 1) аммиак R717;2) этиленгликоль; 3) азеотропная; 4) ответ не указан?

7. Как называется основная часть компрессионной холодильной машины, служащая для отсасывания паров холодильного агента, их сжатия и нагнетания в теплооб­менный аппарат: 1) испаритель; 2) компрессор; 3) регу­лирующий вентиль; 4) ответа нет?

Контрольные вопросы

1.Каков принцип работы компрессионной холодиль­ной машины?

2.По какой схеме осуществляется фазовый переход рабочего вещества в паровой компрессионной холодиль­ной машине?

3.Какой процесс протекает в конденсаторе и испа­рителе?

4.Как вы понимаете дросселирование холодильного агента и в какой основной части холодильной машины оно происходит?

5.В чем отличие действительного процесса компрессора от теоретического?

6.Что характеризует коэффициент подачи компрес­сора ?

7.Что называют мертвым пространством компрес­сора?

8.Перечислите термодинамические требования, предъявляемые к холодильным агентам.

9.Какими физико-химическими свойствами долж­ны обладать холодильные агенты?

10.Назовите экологические требования, предъявляе­мые к холодильным агентам.

11.От чего зависит температура замерзания хладоносителей?

12.Чем вызвана необходимость использования холо­дильных машин двухступенчатого сжатия?

13.Объясните принцип работы двухступенчатой хо­лодильной машины.

КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН