载冷剂的选择方法和选择要求

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载冷剂在制冷系统中扮演着至关重要的角色，其选择直接影响系统的效率和安全性。本文详细介绍了不同温度范围下适用的载冷剂类型，并阐述了选择载冷剂时需要考虑的关键因素，包括比热、热导率、粘度、化学稳定性等。

蒸发温度在5℃以上的载冷剂系统：一般都采用水作载冷剂。水具有许多优良特点，但在制冷工程中的使用范围受限于其较高的凝固点。在空调系统中，水是理想的载冷剂选择。
蒸发温度在5～-50℃的范围内：一般可采用氯化钠盐水溶液或氯化钙盐水溶液作载冷剂。氯化钠盐水溶液适用于5～-16℃的场合，而氯化钙盐水溶液则可用于5～-50℃的系统中。盐水溶液在制冰、制冷饮制品、酒类生产及工业生产中应用广泛，但其对金属有腐蚀作用，当泄漏时可能影响食品。因此，在不便维修或更换设备的场合，可考虑使用乙二醇水溶液、丙三醇水溶液、酒精水溶液等替代。
工作温度范围较广的系统：应选择能同时满足高、低温要求的物质作载冷剂。例如，在需要在-50℃到60～70℃之间工作的生物药品、疫苗生产中的冷冻干燥装置中，应选用三氯乙烯（标准蒸发温度87.2℃），而不宜采用二氯甲烷（标准蒸发温度40.2℃）。
蒸发温度低于-50℃的系统：可采用凝固点更低的有机化合物作载冷剂，如三氯乙烯、二氯甲烷、三氯氟甲烷、乙醇、丙酮等。这些物质的沸点也较低，通常需要采用封闭式系统以防止溶液泵气蚀、载冷剂汽化以及减少冷量损失。

液体状态要求：载冷剂在工作温度下应处于液体状态，不发生相变。其凝固温度至少应比制冷剂的蒸发温度低4～8℃，标准蒸发温度应高于制冷系统所能达到的最高温度。
比热要求：比热要大，以减少载冷剂的循环量，降低泵功耗，减少管道耗材，提高循环经济性。同时，比热大还能减小传热温差。
热导率要求：热导率要大，以增强传热效果，减少换热设备的传热面积。
粘度要求：粘度要小，以减少流动阻力和输送泵功率。
化学稳定性要求：载冷剂在工作温度内不应分解，不与空气中的氧化合，化学性质稳定，不燃烧、不爆炸，挥发性要小。在特殊情况下，如果必须使用有燃烧性、有挥发性的载冷剂，其闪点须高于65℃。载冷剂与制冷剂接触时不应发生化学变化。
安全性要求：对人体和食品、环境无害，不会引起其它物质的变色、变味、变质。
腐蚀性要求：要求不腐蚀设备和管道。如果载冷剂稍带腐蚀性，应能添加缓蚀剂阻滞腐蚀。
经济性要求：价格低廉，易于获得。实际工程中常用的载冷剂包括水、氯化钠盐水溶液、氯化钙盐水溶液、丙三醇水溶液(甘油水溶液)、乙二醇水溶液、甲醇、乙醇、丙酮、三氯乙烯、二氯甲烷、四氟三溴乙烷和三氯氟甲烷等。