载冷剂是什么?什么是载冷剂?常见载冷剂
1、载冷剂通常为液体,在传递热量过程中一般不发生相变。
2、良好的载冷剂要具有高沸点、高热容、高导热系数、低冰点、低粘度、低毒性、不易燃易爆、不锈蚀金属、不污染环境的特征。
3、常见载冷剂代用品盐水、乙二醇、二氯甲烷等缺点是载冷能力小、消耗大,温域窄、腐蚀金属、存在安全隐患。
4、冷库和食品行业的载冷剂必须采用安全无毒的载冷剂。衡量载冷剂的指标有毒性、粘度、比热、挥发性、腐蚀、安全等……
5、新型载冷剂冰河冷媒几大特点:用量省、载冷能力强、温域宽、防锈性能无与伦比、安全、无毒、环保。
制冷设备载冷剂有哪些
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物质称为载冷剂。载冷剂为液体,所以也被称之为载冷液,在传送热量过程中一般不发生相变。
常用的载冷剂有:水、氯化钙水溶液(俗名盐水)、乙二醇水溶液或丙二醇水溶液、二氯甲烷和三氯乙烯。
下面分项给大家说一下冷水机组离不开的载冷剂。
1水:它性质稳定、安全可靠,无毒害和腐蚀作用,流动传热性较好,还是廉价易得物质。不足之处在于凝固点为0°C,相对而言比较高。由于较高凝固点的限制使之只适用于工作温度在0℃以上的高温载冷场合。即在0°C以上的人工冷却过程和空调装置中,水是最适宜的载冷剂。工业用的循环冷却水,温度一般在7-20℃。
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22.4%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,对设备腐蚀性很大,对冷水机组的铜管有腐蚀性,所以冷水机组的蒸发器的造价会偏高。
3丙二醇水溶液和乙二醇水溶液:性质稳定,与水混溶,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。虽然乙二醇或丙二醇溶液的凝固点低,可达-50℃,但是低温下溶液的粘度上升非常迅速,因此,一般具有工业应用价值的温度为-20℃以上。其水溶液也有腐蚀性。
4二氯甲烷和三氯乙烯:二氯甲烷的凝固温度为-97℃, 适用温度范围为-50~-90℃。但是无论是二氯甲烷,还是三氯乙烯都具有以下明显的缺点:液体挥发性高,沸点低,因此损失很重,需要补充的量非常多;含氯元素,而氯元素非常活泼,容易脱落形成盐酸及盐酸盐,造成设备腐蚀;溶水性低,因此低温下容易造成管道及设备的冰堵、爆管等损害;传热系数低,有机物的传热系数均较低。
常用载冷剂的特点
说到常用载冷剂的特点,那么我们首先需要知道载冷剂到底是什么?制冷剂,又称制冷工质,在南方一些地区俗称雪种,是一种在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。 制冷机中完成热力循环的工质。它在低温下吸取被冷却物体的热量,然后在较高温度下转移给冷却水或空气。在蒸气压缩式制冷机中,使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂,如氟利昂(饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物),共沸混合工质(由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液)、碳氢化合物(丙烷、乙烯等)、氨等;在气体压缩式制冷机中,使用气体制冷剂,如空气、氢气、氦气等,这些气体在制冷循环中始终为气态;在吸收式制冷机中,使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质,如氨和水、溴化锂 (分子式:LiBr。白色立方晶系结晶或粒状粉末,极易溶于水)和水等;蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理,因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。
在工业中对于常用载冷剂的特点有这么几方面,首先就是载冷或传热性能优越,这样会提高整个机组的工作效率以及设备的寿命,如果载冷(传热)效能差,不仅影响工作效率,还会提高机会工作复核,降低机组实用寿命,浪费能源,使费用增加。其次就是是否环保,对机组管路等地方有没有腐蚀性和毒性,一旦腐蚀性大会快速让管路锈蚀,严重的话会导致停产停工,损失重大。如果有毒性一旦泄露,更会危机人的生命安全,不可忽视。最后就是价格是否公道,有些人往往在乎价格而忽视了产品的好坏,结果因小失大,那么有没有传导效率高、对机组无腐蚀、无毒害,而价格又美丽的产品呢?
冰河冷媒应用于制冷行业,解决了传统载冷剂腐蚀设备、效能低下、污染环境的三大难题。
载冷剂在LNG冷能回收的应用
国内能源在LNG的使用占比越来越高,随之而来的就是LNG冷能如何高效的利用,现有技术主要有空分系统、二氧化碳液化和制造干冰、冷冻冷藏、海水淡化、冷能发电等应用。目前落地的冷能利用项目均比较单一,回收利用率不高,很多项目冷能直接排放了。其主要原因就是冷能的不稳定性,项目的过高投入回报周期较长。如何高效利用且经济价值高的方式还需要探讨和试验。载冷剂的应用将是一个方向。
根据热力学第一定律,首先冷能的利用要符合冷量守恒定律,在LNG气化的过程释放的冷能可以完全被吸收和利用,其最直接的就是制冰蓄冷,冰蓄的冷供大楼空调或部分生产工艺使用。但是根据热力学第二定律,冷量是由品质的,跟环境温度的差值越大,品质越高,热力学上使用“㶲”来衡量能源的品质。因此冷能的利用就需要考虑㶲效率。
t1和t2是换热的两个温差,温差越大㶲损就越大,因此在LNG利用的时候就需要考虑梯级利用,减小各个换热阶段的温差。LNG在气化的过程中压力稳定的情况下会维持在一个温度,和载冷剂换热的过程中,载冷剂会持续降温,这会加大换热的温差,㶲利用效率必然会降低。因此载冷剂的这部分利用尽量在气化后的显热部分,NG跟载冷剂在逆流换热,换热温差可控制到5℃内,此时的载冷剂供回温差会比较大,大温差的供回液可以减小泵的输送能耗,另外大温差的载冷剂在使用的时候也需要梯级利用,这样系统的㶲效率才能更高。
以上公式为计算LNG理想化的物理㶲,Ts为入口温度,To为出口温度,除了温度还跟压力有关。通过一些文献查询和分析,在低温升压,高温降压可以有效的提高㶲效率。理论的分析基础已经给LNG的利用提供了方向,具体的项目实施还需要实践的检验,载冷剂在LNG的冷凝利用上提高㶲效率。冰河冷媒专注于载冷剂的应用及开发。
真空冷冻干燥机需要定期进行清洁
在生物制品和血液制品生产的技术领域中,为确保制品中的主要成分如蛋白质、微生物不发生变性或失去生物活力,保持原来的性状,通常对大部分制品进行冷冻干燥处理。每次冻干前,冻干机的冻干箱、冷凝箱及相关搁板和管道均需要用80℃的高温注射用水冲洗,来确保反应罐和管道的清洁效果。在线清洗完成后,还需进行纯蒸汽对冻干机的冻干箱、冷凝箱及相关搁板和管道进行灭菌,以确保设备、管道的洁净、无热原状态。
现今在生物制药领域,如连续发酵制品、具有效价且易失活制品的制备,均需在半成品制备完毕后在尽短的时间内完成分装,进行冻干。而传统冻干机在线清洗及在线灭菌后,采用自然降温的方式至少需要24小时,不能实现设备的快速应用,影响连续批次的生产工艺生产安排。冻干机在线清洗和在线灭菌后,一般为自然冷却方式降温;也有提出水冷却夹套壳设计,专门针对大型设备冻干箱与冷凝器的在线灭菌后快速冷却。
上述方法存在以下问题:1)在线灭菌后如果进行自然冷却,由于冻干机箱体及管道均有保温层,导致降温时间过长,影响生产工艺的安排;2)现大多数冻干机采用在线灭菌后,经自然冷却至一定温度,开启压缩机和循环泵,使用降温的硅油对搁板进行降温。该方法虽可在一定程度上实现了冻干机用前的快速降温,但能耗较大;3)水冷却夹套壳设计不仅浪费水资源,还不能实现冻干箱各部件的均匀降温,且夹套如果出现漏液,则存在制品污染的风险。
冰河冷媒科技(北京)有限公司是专业的载冷剂生产厂家,主要从事冰河冷媒防腐防锈载冷剂、缓蚀增效剂、汽车防冻液、融雪剂的生产及批发,载冷剂质量高,稳定性好,合作多家企业销往全国,载冷能力强可以替代盐水、乙二醇等传统载冷剂。
冷库间接制冷系统(水系统)的特点
冷库间接制冷系统(水系统)的特点:
1.采用载冷剂常压、无毒、不燃、不爆,解决了氨系统的安全隐患。
2.管道不产生油膜,传热效率较高。
3.系统采用冷水机组,采用环保制冷剂R404A,系统存氨量为0。
4.系统简单,跟空调水系统类似,系统常压,对管道,阀门等强度要求低。
5.系统管路简单,施工方便,操作简单,可大量减少机房人力、物力。
冷库系统载冷剂的选择
冷库通常分为高温库0~4℃,冷藏库-18~-20℃,速冻库-30~-35℃。由于某些特殊产品或条件的限制,使用载冷系统具有更高便利性或安全经济性。但是如何选择合适的载冷剂目前还没有形成系统性的文件,常规都采用盐水或乙二醇,更有采用危险性高的酒精。实际使用效果可控性差。基于以上情况,冰河冷媒建立了一套载冷剂冷库测试系统,通过理论试验结合的方式提供冷库载冷剂选型的科学方案。
目前冷库对载冷剂的可燃性没有硬性规定,但大部分客户都要求不然,减少危险的来源。冰河冷媒目前高温库主推LM-4,冷藏库主推LM-8,次推LM-4,速冻主推LM-8,次推LM-11D。在0-4℃的库,载冷剂供液温度在-10℃,LM-4可稀释浓度交底,系统充注成本低,而且在对应温度的导热系数高,比热大,粘度也小,综合性能都比较好,因此这个温度区间就推荐LM-4,虽然8型的物性也较好,但经济性还是稍微差些。冷藏库载冷系统的供液温度约-30℃,在安全性都满足的前提下,LM-4和LM-8都可以使用,但整体换热效果,系统能耗LM-8更具有优势,在冷库长期使用的特性下,综合成本会低。因此主要推荐LM-8。LM-4前期的初投资会低些,因此市场也有一定的选择。具体的参数分析数据参见制冷学报2022年第六期关于LM-4和LM-8的测试数据。关于速冻系统一般均采用直冷系统,效率高,能耗低,采用载冷系统大概率是改造系统或一些特殊工艺要求,这个温度的供液温度可低到-45℃,根据安全性和经济性主要推荐LM-8和LM-11D。根据冷媒的物性参数,同样的负荷LM-11D的比热小,需要的循环量大,在主管的输送能耗大;不过流速高有利于换热器的换热,在换热侧建议采用阻力小的管壳式换热器。而LM-8的流量小,流动属于层流,要提高换热效率,选用板式换热器效果更优。综合测试LM-8在-45℃效果比LM-11D效果更优。但是随着温度的降低例如-55℃,LM-8的流动性开始恶化,LM-11D具有更好的适配性。
因此在冷库的载冷剂选择上目前现有技术的前提下,可以参考冰河冷媒的选择方法。冷库是一套系统性的工程,除了载冷剂,其它设备的选择也比较重要,冰河冷媒可提供系统的解决方案。
冰河冷媒载冷剂泵的选择
对于载冷剂系统,换热器,泵是两个至关重要的设备。换热器一般专业的厂家会根据冷媒的物性,通过自己的计软件计算换热面积和流体阻力。泵更多的是设计院的工程师根据冷媒的物性计算整个系统的流量,和系统的阻力来选择泵。由于设计软件一般都是根据水系统来做的,冷媒的物性跟水区别交大,计算出的结果一般会做一个修正。某些改造项目,一般都是甲方技术人员自行配置,泵的流量扬程是靠经验来选择的。最终均是通过现场的运行情况来判断选择的效果。
做为一家专业的载冷剂厂家,对泵的选择有以下几点建议。首先是泵的流量确定,工艺通常会提出冷热负荷需求,例如冷负荷多少千瓦,载冷剂供回液温度,此时需要查取载冷剂运行工况的比热,如果温差过大,需要取载冷剂运行温度平均值的比热。流量=冷负荷➗温差➗比热。对于扬程则需要根据载冷剂的粘度、密度等物性参数来计算管道沿程阻力,局部阻力,最后加上设备的阻力,最后再乘以一个1.05~1.1的安全系数。这里计算的扬程需要进行跟水的一个换算,通常泵厂家测试的是水的扬程,选型时要根据换算后的扬程选择。通过这两个参数的精确计算就可以选到满足系统的泵。
泵的形式较多,同一个厂家的泵也有不同的性能曲线。目前对于多并联的泵一般为缓降型曲线,适合系统的变流量系统。对于运行工况稳定的系统选择缓降型曲线泵较为适合。而某些运行工况跨度大的系统,例如速冻系统,初始温度在30℃,一直运行到-40℃,冷媒的物性有了交大的变化,计算采用的是-40℃的工况,由于粘度在30℃的工况运行的阻力会小,泵流量会偏大,容易导致超载,或者配置电机过大。这种运行工况应采用陡降型曲线泵,大扬程变化,流量变化不大,电机不易过载。若继续选用缓降型泵,系统应配置调节阀,保证出口压力,让泵的输出一直维持在一个设计的流量跟扬程。
冰河冷媒专注于载冷剂及载冷剂应用系统。
制冷机组常用的载冷剂以及应用领域
制冷机组常用的载冷剂以及应用领域有哪些?我们在使用制冷机组的时候一定都不会忽视它的载冷剂,不过它的载冷剂的种类有很多,大家在使用的时候可以选择合适的类型。制冷机组是一种是能够提供恒温、恒流、恒压的冷却设备,其工作原理是载冷剂先在蒸发器处被冷却,获得冷量,然后被泵输送到需要冷量的各个地方,吸收热量之后又回到蒸发器再被冷却,如此循环往复,以达到连续供冷的目的。
一、制冷机组常用的载冷剂:
(1)乙二醇和丙二醇:
优点:凝固点低,性质稳定,与水混溶,使用的温度范围广,价格便宜,热容量较大。
缺点:低温下溶液的粘度上升非常迅速,具有腐蚀性。
应用范围:通常用它们的水溶液作为载冷剂,适用的温度范围为0~-50℃。
(2)二氯甲烷和三氯乙烯:
优点:通常用它们的液体作为载冷剂,凝固点低。
缺点:挥发性高,沸点低,损失大,具有腐蚀性。
应用范围:通常用它们的液体作为载冷剂,适用温度范围为-50~-100℃。
工业冷水机冷却特点及应用工业冷水机冷却特点现代工业技术突飞猛进发展的,为了提高生产效率,改善产品质量,降低生产成本,故对生产过程中的温度控制要求越来越高。
工业冷水机广泛的应用于工业的生产过程,例如:塑料工业:准确的控制各种塑料加工之模温,缩短啤塑周期,产品质量的稳定。
明白:常用的载冷剂有哪些
在生活中常用的载冷剂有:水、盐水、乙二醇或丙二醇溶液、二氯甲烷和三氯乙烯,一般不包括一氟二氯甲烷,这个通常作为制冷剂,只有在直接制冷时,才使用制冷剂作为载冷剂。
它性质稳定、安全可靠,无毒害、无腐蚀作用,流动传热性较好,是廉价易得物质。不足之处在于凝固点为0℃,相对而言比较高。由于较高凝固点的限制使之只适用于工作温度在0℃以上的高温载冷场合。即在0℃以上的人工冷却过程和空调装置中,水是最佳的载冷剂。
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22.4%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,对设备腐蚀性很大。
它性质稳定,与水混溶,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0-20℃。虽然乙二醇或丙二醇溶液的凝固点低,可达-50℃,但是低温下溶液的粘度上升非常迅速,因此,一般具有工业应用价值的温度为-20℃以上。其水溶液也有腐蚀性。
通常用它们的液体作为载冷剂。二氯甲烷的凝固温度为-97℃,适用温度范围为-50~-90℃。但是无论是二氯甲烷,还是三氯乙烯都具有以下明显的缺点:液体挥发性高,沸点低,损失较重,需要补充的量非常多;含氯元素,而氯元素非常活泼,容易脱落形成盐酸及盐酸盐,造成设备腐蚀;溶水性低,低温下容易造成管道及设备的冰堵、爆管等损害;传热系数低,有机物的传热系数均较低。目前针对此类有机物载冷剂,市场上通常选择替代品。
载冷剂根据制冷装置的用途、容量、工作温度等来进行选择。循环于制冷设备与低温被冷却物体之间的流体。它在制冷剂蒸发器中冷却后,用泵送至冷却器或冷房,在此吸收被冷却物体的热量,因而温度升高,然后重新返回蒸发器。如此周转循环,使被冷却物体的热量不断地被制冷设备取走,实现制冷。
冻结温度低,必须低于制冷的操作温度;传热分系数大,即热导率和热容要大,而粘度要小;性质稳定,腐蚀性小;安全无毒、价格低廉。国内仅有冰河集团的冰河冷媒系列产品可以做到较为完美达到防腐防锈效果,此公司载冷剂产品已获得发明专利。