第章 载冷与蓄冷.pptVIP

制冷与低温技术原理 戴源德 第7章 载冷与蓄冷 采用载冷的优点 7.1 传统载冷剂与蓄冷剂 7.1.2 常用的传统载冷剂 盐水溶液的相图 采用盐水溶液载冷剂的注意事项 有机载冷剂 7.1.3 传统的蓄冷剂（共晶冰） 蓄冷应用举例 7.2 环保要求下载冷技术的新发展 流态冰载冷的优缺点 流态冰载冷技术 7.3 蓄冷 7.3.1 空调蓄冷概述 7.3.2 水蓄冷 7.3.3 冰蓄冷 静态制冰 动态制冰 连续的动态制冰方式举例 过冷冰的制取 直接膨胀、直接换热的制冰方式 用非水溶性流体直接换热制冰 2. 制冰热交换器 7.3.4 气体水合物蓄冷 气体水合物及蓄冷 气体水合物蓄冷技术 气体水合物蓄冷技术 * * 南昌大学机电学院动力工程系 热能与动力工程研究所 2009.8.01 直接蒸发冷却或直接冷却： 将制冷机的蒸发器直接安装在用冷场所，用制冷剂为冷源直接与被冷却对象热交换，使被冷却对象冷却的方法。 间接冷却： 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，使被冷却对象冷却的方法。 载冷侧重于冷量的载输，蓄冷侧重于冷量的储存。 载冷剂或蓄冷剂又统称为第二制冷剂。 ⑴ 可将制冷系统集中在机房或者一个 很小的范围内安装，便于系统检修， 系统内制冷剂充注量减少； ⑵ 便于解决冷量的分配和控制问题； ⑶ 便于机组的运行维护和管理； ⑷ 便于机组的使用与安装； ⑴ 安全性好：无毒、不可燃、无刺激性气味； ⑵ 稳定性好：化学稳定性好，即在大气压下不分解、 不氧化、不改变物理、化学性质； ⑶ 在使用温度范围内呈液态：凝固点和沸点的要求； ⑷ 密度小、粘度小：可以减小输送功耗； ⑸ 传热性好、比热容大：可以减小换热器尺寸； ⑹ 来源广、成本低。 载冷剂以液态在蒸发器与用冷场所的冷却器之间循环，因此要求载冷剂具备如下性质： 7.1.1 对载冷剂性质要求 常用的传统载冷剂是：水、无机盐水溶液、有机物液体或有机物的水溶液。 ⑴ 水： 冰点为0℃，只适用于载冷温度在0℃以上的场合。集中式空调系统中最适宜的载冷剂； ⑵ 无机盐水溶液： 较低的凝固点温度，适合在中、低温制冷装置中载冷。缺点：对一些金属材料产生腐蚀。 最广泛使用的是氯化钙水溶液，氯化钠和氯化镁水溶液。 溶液 WE——析冰线；EG——析盐线； 点E——共晶点（共晶温度与共晶浓度） 点W——纯水，冰点0℃，盐浓度ξ=0； 点A：盐水溶液，温度为0℃，浓度ξAξE 温度下降至点B：开始有水析出，继而冻结成冰，温度TB为浓度ξA的盐水溶液的起始凝固温度； 温度继续下降至点C，盐水溶液中不断析出水冰，此时浓度增大至ξC`，为冰+盐水饱和溶液； 温度继续下降至点D，此时温度为共晶温度TE，浓度为共晶浓度ξE，为冰+共晶溶液。 类似地可分析由点M降温至点N与点L的情形（此时浓度ξMξE）。 盐水溶液相图的描述 由盐水溶液的相图可发现：当盐水溶液浓度ξAξE，随着溶液浓度的增大，则起始凝固温度下降； 当盐水溶液浓度ξMξE，随着溶液浓度的增大，则起始凝固温度上升； 盐水溶液共晶浓度时的起始凝固温度最低，即为共晶温度TE 共晶温度——指盐水溶液不出现析冰或析盐所允许的最低温度。如氯化钙水溶液、氯化钠水溶液和氯化镁水溶液的共晶温度分别为-55℃、-21℃、-34℃。 ⑴ 配制盐水溶液的浓度必须小于其共晶浓度。（不会引起析盐而放热，导致溶液温度升高。） ⑵ 盐水溶液的析冰温度（起始凝固温度）应比蒸发温度低5～8℃。 ⑶ 应定期补盐；（由于盐水溶液的吸湿而导致使用一定时间后盐水溶液浓度降低，引起析冰温度上升） ⑷ 采取防腐措施： 其一防氧化，采取封闭式盐水系统，以避免与外界空气接触。 其二 加缓蚀剂，常用的有重铬酸钠溶液，也叫二水铬酸钠溶液。 ⑴ 甲醇、乙醇和它们的水溶液： 具有挥发性和可燃性，使用中要注意防火。 ⑵ 乙二醇、丙二醇和丙三醇水溶液： 丙三醇（甘油）是极稳定的化合物、无毒，其水溶液对金属无腐蚀，可与食品直接接触，是很好的载冷剂。 乙二醇和丙二醇水溶液的比重和热容较大，溶液粘性较大，略有毒性，但无危害。 ⑶ 纯有