常用载冷剂的载冷温度

制冷原理小结1．蒸气压缩式制冷系统基本组成有压缩机，冷凝器，节流机构和蒸发器。

2．压缩机作用：从蒸发器吸入低温低压气态制冷剂，经压缩变为高温高压硅堆气态制冷剂。

3．冷凝器作用：将压缩机排出的高温高压气态制冷剂与冷却介质进行热交换，放热冷凝为高温高压液态制冷剂。

4、节流机构作用：对冷凝后的高温高压液态制冷剂节流降压，成为低温低压液态制冷剂。

5、蒸发器作用：节流机构向蒸发器供液，低温低压液态制冷剂从被冷却介质吸热汽化，变为低温低压气态制冷剂，而被冷却介质在此实现制冷目的。

理想制冷循环小结1.理想制冷循环是逆卡诺循环，在实际过程中是不存在的。

2.理想制冷制冷循环组成：等熵压缩、定温冷凝、等熵膨胀、定温蒸发制冷。

3.制冷系数是衡量制冷循环经济性的指标。

4.理想制冷循环制冷系数只与冷却介质和被冷却介质的温度有关，为最大制冷系数。

5.热力完善度是衡量实际制冷循环接近理想制冷循环程度的指标。

理论制冷循环小节1.理论制冷循环是假设条件下的制冷循环，虽比理想制冷循环接近实际情况，在工程中仍难以实现。

2.理论制冷循环组成：等熵压缩、等压冷凝、等焓节流、等压蒸发制冷。

3.理论制冷循环势力计算参数包括4.其用途： q0、、Q0-------------蒸发器；冷凝器；压缩机；压缩机及其匹配电机；制冷剂流量；制冷系统体积；制冷系统经济性。

实际制冷循环小结1.带液体过冷是为了提高制冷系数，在理论制冷循环基础上增加一个等压放热过程。

2.带蒸气过热是为了安全运行，是在理论制冷循环基础上增加一个等压吸热过程。

3.回热循环是液体过冷和蒸气过热是一个换热器中同时完成，但使用受限。

4.实际压缩过程不是等熵过程，而是一个多变过程，能量损耗可通过压缩机效率表示。

5.实际制冷循环热力计算要考虑压缩功率损耗、输气量损耗、工质流动阻力、液化过冷、蒸气过热、传热温差等众多实际因素影响。

影响制冷循环效率的因素小结1.压缩机的性能系数COP和能效比EER都是衡量制冷压缩机经济性的指标。

各种载冷剂的技术经济性比较曹兴中【摘要】介绍了制冷工程低温循环系统中的传统载冷剂和有机载冷剂,通过对低温工程中常用载冷剂的适用范围和使用限制条件的描述,介绍了有机载冷剂的使用经济性,根据其技术经济性分析得出低温系统选择有机传热介质作为载冷剂的原则和依据.【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2013(031)003【总页数】5页(P9-12,30)【关键词】有机传热介质;载冷剂;载热体【作者】曹兴中【作者单位】大连冷冻机股份有限公司,辽宁大连116033【正文语种】中文【中图分类】TB64制冷工程的低温循环系统中传统的常用载冷剂有水、盐水、丙二醇与乙二醇、二氯甲烷和一氟三氯甲烷，二甲醚等。

近二十年来由于新工艺、新技术的发展和节能环保的要求，需要部分低温系统载冷剂既具有更低的适用工作温度，同时又具有更好的安全经济操作性能，于是开发新的载冷剂便成为低温工程技术进步的一个重要环节。

随着对低温有机传热介质的研究开发和工程应用的推广，近年来国内外越来越多的工程公司在大型低温工程和深冷工艺中采用低温流动性和传热性能良好的有机传热介质(Organic Heat Transfer Fluids)作为载冷剂使用，其中主要包括硅油、合成烃混合物、脂肪烃混合物、氢化重石脑油、二乙基苯及其他相关物质，并已经取得了很好的应用效果和成熟的工程经验。

按照载冷剂的化学成分来分类，除了水和盐水之外，其他几种常用的载冷剂也应属于有机传热介质。

由于有机传热介质在高温加热工艺中作为载热体使用已有五十年以上的历史且工业应用领域非常广泛，所以一般情况下人们谈到有机传热介质时，大多数人都会认为是指载热体，其实根据不同有机传热介质具有的不同特性，此类介质中有些产品可以作为载热体使用，另外一些产品可以作为载冷剂使用，甚至有一些产品还可以在同一系统中既作为载热体又作为载冷剂同时使用。

无论是作为载热体还是作为载冷剂，或是兼作载热体/载冷剂使用，其实都是利用不同有机传热介质所具有不同的化学和物理性质来实现其载热或载冷的功能，所以不同化学组分的有机传热介质在工程应用中的性能和使用条件有所不同。

水在制冷中是制冷剂还是载冷剂水在制冷中是载冷剂，载冷剂通常为液态，在传递热量过程中一般不发生相变，常用的载冷剂代用品有水、盐水、酒精、乙二醇与丙二醇、二氯甲烷等。

水：适用于制冷温度在0℃以上的场合，如空气调节设备等。

其优点是比热大，导热性能好，缺点是易腐蚀设备。

盐水：即氯化钙或氯化钠水溶液，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。

氯化钙和氯化钠盐水的优点是价格低廉，来源广泛，但它们对金属有腐蚀。

酒精：作为载冷剂其优点是使用温度低，粘度小，但酒精易燃易爆，同时会锈蚀设备。

乙二醇和丙二醇：性能稳定，与水任意比例互溶，其溶液的凝固温度随浓度而改变，通常用它们的水溶液作为载冷剂，适用的温度范围为-35℃以上。

作为载冷剂此两种二元醇低温粘度大，锈蚀金属。

二氯甲烷：通常液体二氯甲烷常用来做低温载冷剂，其凝固温度为-97℃，其优点是粘度小，流动性能和，缺点是沸点低，易挥发，易冰堵。

专业载冷剂冰河冷媒：替代载冷剂代用品盐水、乙二醇、二氯甲烷等，彻底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。

产品达到世界先进水平。

冰河冷媒2001年获得辽宁省科学技术奖；2002年被国家质检总局评为用户放心品牌；2005年，LM冰河冷媒被科技部、商务部、国家质检总局、国家环保总局联合确认为国家重点新产品； 2006年获得辽宁省企业技术常新成果展览会最佳创新产品奖；2014年LM冰河冷媒获辽宁省优秀新产品一等奖，入围2016年中国创新创业大赛行业总决赛，2017年获朝阳市名牌产品称号，2018年获辽宁省名牌产品称号，冰河商标为辽宁省著名商标。

目前，该公司拥有医药、化工、食品、冷冻冷藏等领域2000多家长期合作伙伴。

2.2 载冷剂在间接冷却系统中，将制冷机产生的制冷量传递给被冷却物体的中间介质称为载冷剂。

如中央空调中的冷冻水在冷水机组的蒸发器内被冷却，经过水泵输送到空调房间后去冷却空气，这里，冷冻水就是载冷剂。

采用载冷剂的优点是能使制冷装置的各种设备集中布置在一起，减小制冷剂管路系统的总容积和减少制冷剂的充注量，施工安装方便。

其缺点是增加了一套载冷剂系统，整个系统比较复杂，而且在被冷却物和制冷剂之间增加了一级传热温差，增加了冷量损失。

理想的载冷剂的物理化学性质应满足下列要求：（1）在工作温度范围内应为液体。

沸点要高，凝固点要低，而且都应远离工作温度；（2）载冷剂循环运行中能耗要低。

也就是说要求载冷剂的比热要大，密度要小，粘度要低；（3）比热大，在使用过程中可减少载冷剂的循环量，同时载冷剂的温度变化不大；（4）载冷剂的工作要安全可靠。

稳定性要好，对管道及设备不腐蚀，应不燃不爆，对人体无毒害；（5）导热系数大，可减少换热设备的传热面积；（6）价格低廉，便于获得。

常用的载冷剂是水，但只能用于高于0℃的条件。

当载冷剂温度要求低于0℃时，一般采用盐水，如氯化钠或氯化钙水溶液；或采用乙二醇或丙三醇等有机化合物的水溶液。

1.1.1盐水溶液盐水可用作工作温度低于0℃的载冷剂。

常用的盐水是有氯化钙（CaCl2）或氯化钠（NaCl）配制成的水溶液。

常用在制冰等场合。

盐水的性质与盐溶液的浓度有关，图2-1示出了NaCl盐溶液与CaCl2盐溶液的相平衡图。

图中左右各有一条曲线，左边是析冰线，右边是析盐线。

两曲线的交点称为冰盐合晶点（或称为共晶点）。

水平线是凝固线。

由析冰线可知，溶液的析冰起始温度随着溶液浓度的增加而降低。

由析盐线可知，溶液的起始析盐温度随着溶液浓度的增加而升高。

冰盐合晶点是盐水的最低凝固点，共晶浓度的盐水性质与纯液体的性质相同，即结晶时温度不变，液相与固相的浓度相同。

氯化钠水溶液合晶点的温度（称作共晶温度）为-21.2℃，质量浓度为23.1％（称作共晶浓度），氯化钙水溶液在合晶点上二者的参数分别为-55℃和29.9％。

常用制冷剂介绍无机物（氨）应用较广的中温制冷剂，沸点－33.3℃，凝固点－77.9℃；有较好的热力学性质和热物理性质；有毒，可燃，安全分类B2；与水互溶，但由于有腐蚀作用，限制含水量不超过0.2％；密度比矿物油小，在矿物油中溶解度小；对材料有限制，不允许使用铜及铜合金；用于蒸发温度在－65℃以上的大型或中型活塞及螺杆机组中，也有应用于大容量离心式制冷机中。

氟里昂（R12）应用较广的中温制冷剂，沸点－33.3℃，凝固点－77.9℃；有较好的热力学性质和热物理性质；有毒，可燃，安全分类B2；与水互溶，但由于有腐蚀作用，限制含水量不超过0.2％；密度比矿物油小，在矿物油中溶解度小；对材料有限制，不允许使用铜及铜合金；用于蒸发温度在－65℃以上的大型或中型活塞及螺杆机组中，也有应用于大容量离心式制冷机中。

温度滑移（Temperature glide）近共沸制冷剂（Near azeotropic mixture refrigerant）载冷剂在间接冷却的制冷装置中，被冷却物质或空间中的热量是通过一种中间介质传给制冷剂。

这种中间介质在制冷工程中称为载冷剂或第二制冷剂。

优点：减小制冷机的充灌量；载冷剂热容大，易于保持恒温；缺点：系统更加复杂；增大了被冷却对象与制冷剂间的温差，需要较低的蒸发温度。

在工作温度下处于液态;比热容要大;密度小;粘度小;化学稳定性好;不腐蚀管道和设备;不燃、不爆炸、无毒、对人体无害；价格低廉，便于获得。

盐水氯化钙、氯化钠对金属材料有腐蚀作用，在使用时一般加入缓蚀剂，调整溶液的pH值至7.0～8.5，缓蚀剂一般采用重铬酸钠（Na2Cr2O7.2H2O）有机载冷剂主要有乙二醇、丙二醇、丙三醇的水溶液等，其中乙二醇的水溶液使用的最为广泛。

不冻液：由乙二醇（质量分数40％），乙醇（20％），水（40％）组成的三元溶液。

冰点：－64℃，密度：1000kg／m3，比热容：3.14kJ／（kg.K），沸点：98 ℃。

1、制冷（冷冻操作)：采用人为的方法，利用冷冻剂从被冷冻的物料中取出热量，使被冷冻物料的温度低于周围环境的温度，同时将热量传给周围的水或空气等的操作称为制冷或冷冻操作。

2、分类：普通制冷：将产生和维持冷冻温度在173K（-100℃）以上的低温制冷技术称为普通制冷。

深度冷冻：将产生和维持冷冻温度在173K（-100℃）以下的低温制冷技术称为深度冷冻。

•1、相变制冷：利用某些物质在发生相变时的吸热效应进行制冷的方法。

如蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸气喷射式制冷等都属于相变制冷。

•①蒸汽压缩式制冷：•②吸收式制冷：•③蒸汽喷射式制冷：•2、气体膨胀制冷：是基于压缩气体的绝热节流效应或压缩气体的绝热膨胀效应，从而获得低温气流来制取冷量的制冷技术，常用的有空气制冷循环等。

•特点：循环效率高，机械设备紧凑，操作管理方便，应用范围广等特点。

•一、冷冻循环：借助一种中间体----冷冻剂使它低压吸热高压放热，达到制冷目的循环操作叫做冷冻循环。

•1、蒸发器：是冷冻剂从低温热源吸热的热力设备。

在蒸发器中，液态冷冻剂进行的主要是以沸腾为主的汽化过程，液态冷冻剂从被冷却物质中吸收热量，汽化为低压低温的蒸汽，从而实现制冷。

•2、压缩机：是冷冻系统的心脏，是冷冻循环中消耗外界机械功压缩并输送冷冻剂的热力设备。

它将低压低温的蒸汽压缩为高温高压的蒸汽•3、冷凝器：是通过冷却介质来冷却、冷凝压缩机排出的冷冻剂蒸汽，并将热量传递给高温热源的热力设备。

其热量由冷却介质带走，冷冻剂蒸汽被冷凝。

•4、节流器:是将冷却、冷凝后的冷冻剂液体由冷凝压力节流降压至蒸发压力的热力设备。

它控制和调节进入蒸发器冷冻剂的数量，并将冷冻系统分为高压侧和低压侧两部分。

•二、冷冻系数:是指完成冷冻循环时冷冻剂自被冷系统中吸取的热量与消耗的外功或消耗外界热量之比。

冷冻系数是评价冷冻循环优劣、循环效率高低的指标。

•ε﹦Q1/N ﹦Q1/（Q2-Q1）•Q1：从被冷冻系统中取出的热量，即冷冻能力，W或KW•N:完成冷冻循环所消耗的机械功，W或KW。

冷库制冷剂以及载冷剂
根据对国内外大中型冷库制冷剂使用情况的调研，分析了大中型冷库制冷剂的现状。

根据国际上最新的文献，评论了冷库制冷剂应用的发展新动向。

结果表明：在国内外大中型冷库中，目前采用氨制冷剂是主流，今后氨仍然将是主要制冷剂。

在蒸发温度-35℃以上，压缩式制冷采用氨制冷剂是最节能的。

采用氨制冷剂的关键问题是安全问题。

在制冷剂的发展动向中，CO2系统成为新一代制冷剂关注的重点，CO2/ NH3复叠式制冷系统具有较大的发展潜力。

在间接制冷系统中，采用氨水替代乙二醇作为载冷剂，可以使系统能耗明显降低。

1)在国内外大中型冷库中，目前采用氨制冷剂是主流，今后氨仍然将是主要制冷剂。

采用氨制冷剂关键是安全问题，应该采取足够的防护措施，保证操作人员安全和公共安全。

2)我国冷藏企业中，尤其是中小企业，许多未配备针对氨制冷剂的防护设备，缺乏有关制冷系统故障的应急处理预案。

冷库安全问题必须引起企业和管理部门的高度重视。

3)根据国外专家的评估，在蒸发温度-35℃以上，压缩式制冷采用氨制冷剂是最节能的。

蒸发温度在-35℃以下，采用CO2与氨复叠式制冷，不仅可以降低初次投资、提高效率，而且大大减少了系统的充氨量、提高了食品冷加工企业的安全系数。

4)在间接制冷系统中，采用氨水替代乙二醇作为载冷剂，由于其黏度较小可以使系统能耗明显降低。

该流程已经在法国得到一定的推广应用。

格氏反应过程中的安全对策与建议之载冷剂的选择一、格氏反应及应用卤代烃在无水乙醚或四氢呋喃、甲基四氢呋喃等溶剂中和金属镁作用生成烷基卤化镁RMgX，这种有机镁化合物被称作格氏试剂。

格氏试剂可以与醛、酮等化合物发生加成反应，经水解后生成醇，这类反应被称作格氏反应。

通常各种卤代烃和镁反应都可以生成格氏试剂，格氏试剂可以用于许多反应，应用范围极广，是有机合成中最常用的试剂之一。

格氏反应通常包括格氏试剂的制备和格氏试剂与其它物质反应两个部分。

二、格氏反应的主要危险1、溶剂的影响。

格氏反应使用的溶剂均为易燃物质，遇引火源容易发生火灾，且具有较低的闪点和极低的引燃能量，在常温或较低的操作温度条件下也极易被点燃，同时具有较宽的爆炸极限范围，与空气混合后很容易发生火灾、爆炸，在保存中接触空气会生成过氧化物，在使用升温时会自行发生爆炸。

2、体系中水分的影响。

在投料前没有有效去除水分将直接影响反应的进行，特别是反应的引发，且镁易与水反应生成氢气并大量放热。

即使本来是已经引发好了的，但是当滴加水分较高的原料后，由于水分（或是活泼质子）的影响也会将反应盖灭了，使反应不能正常进行，且格氏试剂水解后会生成易燃的烷烃气体。

3、镁的用量和细度的影响。

镁的用量和表面积直接影响反应的活性，常用的主要有镁条、镁粒、镁屑和镁粉。

4、反应体系中氧的影响。

溶剂在保存和使用中接触空气会生成一定量的过氧化物，当溶剂中过氧化物含量达到一定程度后，遇强热或振动等因素时会造成爆炸。

5、引发剂的影响。

若不能有效引发会使未反应物料大量积聚，造成釜内物料在局部过热的情况下突然发生反应形成高温、高压而发生爆炸。

6、反应温度对格氏反应的影响。

温度对于引发非常重要，若反应初期温度太低，则反应无法引发，导致卤代烃滴加过多大量积聚，当反应一旦开始后会急剧、大量放热，此时反应釜来不及将热量导出会造成冲料、爆炸事故；若制备过程中温度太低，则反应时间变长且反应不彻底并可能中止反应；若温度较高，则易发生偶联反应生成副产，或造成易燃介质冲料、爆炸事故。

常用载冷剂的载冷温度
说到常用载冷剂的载冷温度，可以说十分的宽泛了，但是如果要给它分类的话，可以分为几种模式。

第一种可以分为新型载冷剂和传统载冷剂。

其中新型载冷剂比如冰河冷媒系列的多种型号，适用于不同环境、不同温域条件。

传统载冷剂其优点在于初始成本价格低廉、容易获得。

可以满足一般条件下的温度使用。

第二种可以分为以温域区分，可分为超高温、高温、常温、低温、超低温温域，低温、常温和高温这三种情况传统载冷剂勉强可以应对，但是在超低温和超高温领域，传统载冷剂很难满足，这时候新型载冷剂便可以大展身手，比如冰河冷媒系列载冷剂，在温域方面可以达到-150℃~350℃，几乎应对了目前市面上所以的极限条件，性能卓越。

第三种可以分为有无腐蚀毒害，传统载冷剂大部门都会有毒害性，针对于管路随着时间的推移会有腐蚀作用，逐渐导致管路锈蚀。

小编了解到，位于天津地区一啤酒厂于1994年建成的一组12个碳钢发酵罐，经过6年运行，到2000年生产旺季时，冷却带出现大范围渗漏，最后，只有停产大修，扒掉保温层，割掉全部被腐蚀的冷带，重新焊制新冷带，整个大修费用花掉200多万元，停产损失几百万元。

所以锈蚀问题，可能在起初是一件小事，但是随着时间的推移，这件小事就如在堤坝上的白蚁穴，逐渐的啃掉你认为固若金汤的防御，最后导致功亏一篑，因小失大。

如果能提前知道对于选择载冷剂的重要性，在各个问题各个性能，慎重选择，在配合常用载冷剂的载冷温度选用合适的载冷剂。

冰河冷媒应用于制冷行业，彻底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。