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冷凍鹽水的制冷原理
發(fā)布時間:2023-05-31

氯化鈣制冷鹽水也叫冷凍鹽水,用途于制冷設備,所以還叫制冷設備用鹽水,其配置(主要成分是氯化鈣水溶液)簡便、價格低廉,在化工和制藥等行業(yè)的低溫制冷系統(tǒng)中,通過換熱設備冷卻、冷凝物料,可大大滿足生產(chǎn)所需要的工藝條件,所以氯化鈣在工業(yè)領域被廣泛用作載冷劑。

冷凍鹽水的制冷原理

即氯化鈣溶液中鹽的濃度低時,凝固溫度隨濃度增加而降低,當濃度高于一定值以后,凝固溫度隨濃度增加反而升高(一般將鹽水凝固溫度定為比蒸發(fā)溫度低6-8℃),就是說當鹽水濃度低于合晶點濃度、溫度低于該濃度的析鹽溫度而高于合晶點溫度時,有冰析出,溶液濃度增加;鹽水濃度高于合晶點濃度、溫度低于該濃度的析鹽溫度而高于合晶點溫度時,有鹽析出,溶液濃度降低。原理圖如下:

氯化鈣冷凍鹽水配置比例是多少?

氯化鈣溶液的濃度提高,雖可降低凝固點,但使氯化鈣溶液密度加大、比熱減小。而氯化鈣溶液密度加大與比熱減小,都會使輸液泵的功率消耗增大。因此,不應選擇過高的氯化鈣溶液濃度,而應根據(jù)使氯化鈣溶液的凝固點低于載冷劑系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的較低溫度為原則來選擇氯化鈣溶液的濃度。一般,零下10℃,水溶液質(zhì)量濃度在20%左右,可以用密度計測量達到1180kg/m即可,氯化鈣和水配置比例在4:1左右;零下15攝氏度時,氯化鈣冷凍鹽水配置比例是22%;零下20℃時,用二水氯化鈣配置水溶液要遵循鈣3水1的配置比例。如此,應用于鹽水制冰機和間接冷卻的冷藏裝置,以及冷卻袋裝食品等效果更好。

氯化鈣水溶液作為冷凍鹽水的優(yōu)勢:     

1、在使用溫度范圍,不凝固、不氣化;
2、無毒化學穩(wěn)定性好,對金屬不腐蝕;
3、比熱大,輸送一定冷量所需流量小;
4、密度小,黏度小,可減少流動阻力,降低循環(huán)泵消耗功率;
5、導熱系數(shù)大,可減少換熱設備的傳熱面積;
6、專業(yè)規(guī)模,價格低廉。

氯化鈣冷凍鹽水

氯化鈣冷凍鹽水的使用:   

對于冷凍鹽水的使用,需要根據(jù)制冷裝置的最低溫度選擇鹽水濃度。因為鹽水濃度增高,將使鹽水的密度加大,會使輸送鹽水的泵的功率消耗增大;而鹽水的比熱卻減少,輸送一定制冷量所需的鹽水流量將增多,同樣增加泵的功率消耗。因此,不應選擇過高的鹽水濃度,而應根據(jù)使鹽水的凝固點低于載冷劑系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的最低溫度的原則來選擇鹽水濃度。選擇鹽水的濃度使其凝固點比制冷裝置的蒸發(fā)溫度低5-8℃(采用水箱式蒸發(fā)器時取5-6℃;采用殼管式蒸發(fā)器時取6-8℃)為宜。

氯化鈣(CaCl2)溶液可使用在蒸發(fā)溫度不低于-50℃的制冷系統(tǒng)之中。鹽水的凝固溫度隨濃度而變,當溶液濃度為29.9%時,氯化鈣鹽水的最低凝固溫度為-55℃;當溶液濃度為23.1%時,氯化鈉鹽水的最低凝固溫度為-21.2℃。按溶液的凝固溫度比制冷機的蒸發(fā)溫度低 5℃左右為準來選定鹽水的濃度為宜。

氯化鈣冷凍鹽水在使用過程中,會因吸收空氣中的水分而使其濃度降低。尤其是在開式鹽水系統(tǒng)中。為了防止鹽水的濃度降低,引起凝固點溫度升高,故必須定氯化鈣冷凍鹽水雖然價廉,但其對設備管路的腐蝕性不容忽視,因此需要頂后期加緩蝕劑,以減少腐蝕。

 

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