Хладоносителі і їх властивості - студопедія

Хладоносителі - спеціальні рідини, які використовують для перено-са холоду з джерела його отримання (випарника) до охолоджуваного об'єкта: камери, апарату і ін.

При однакових «зовнішніх» умов - однакової температури повітря в охолоджуваному об'єкті і тепловим навантаженням - Енергоспоживання-ня в системі з хладоносителем буде вище, ніж в системі непосредст-венного охолодження, коли холодоагент кипить в апараті, що знаходиться в охолоджуваному об'єкті. Це пояснюється тим, що в системі з хладоносителем для його охолодження температура кипіння холодоагенту повинна бути на 5-8 0 С нижче, ніж в системі з безпосереднім охолодженням. Крім того, необхідна додаткова витрата енергії на роботу насосів, які здійснюють циркуляцію холодоносія.

Однак, незважаючи на більше енергоспоживання, систему з хладоносителем доводиться застосовувати в ряді випадків:

• коли використання системи безпосереднього охолодження не-допустимо через токсичність холодоагенту (аміак);

• при великій кількості споживачів холоду з різними температурами, розташованими на значній відстані один від одного;

• внаслідок спеціальних технологічних вимог до апаратів і умов зберігання харчових продуктів (молокозаводи, підпри-ємства пивоварної та виноробної промисловості).

Якщо не потрібні негативні температури, найкращим хладоносителем є вода. Вона найбільш доступна і дешева, має високу питому теплоємність, низьку в'язкість і малу корозійну активність, нетоксична і негорюча. Воду, як хладоноситель, використовують в центральних системах кондиціонування повітря, а також для охолодження молока та різних напоїв. Особливо зручна вода в системах з акумуляцією холоду, коли в періоди малої теплового навантаження можливе часткове її наморажіваніе на охолоджуючої поверхні випарника з подальшим використанням акумульованого таким чином холоду під час підвищеної теплового навантаження за рахунок танення льоду.

Очевидно, вода не може бути використана, якщо хладоноситель повинен мати температуру нижче 0 0 С. В цьому випадку використовують водні розчини солей - розсоли.

Розсіл з «критичної» концентрацією солі називають евтектіче-ським розчином. При підвищенні або зниженні концентрації солі температура його замерзання буде змінюватися.

У холодильній техніці найбільше застосування знаходять два види розсолу. Це водні розчини хлористого натрію (NaCl) і хлористого кальцію (СаСl2).

Евтектична концентрація для розчину CaCl2 відповідає 29,9%, при якій температура замерзання tз = -55 0 С, а у розчину NaCl евтектична концентрація дорівнює 23% і відповідна їй температура замерзання tз = -21,1 0 С.

При контакті з харчовими продуктами розчин СаСl2 надає про- продуктам гіркий присмак, тому контакт цього розсолу з продуктами не допускається.

Питома теплоємність розсолів у порівнянні з водою менше, так само як і теплопровідність. Отже, зі зростанням концентрації кількість циркулюючого розсолу повинно бути більше для забезпечення заданої холодопродуктивності. Щільність також зростає, що означає збільшення енергоспоживання на привід насоса.

Корозійна активність вище у розсолу NaCl, але він дешевше, ніж СаСl2.

Крім розсолів, як холодоносіїв використовують і інші рідини з низькою температурою замерзання і слабкою корозійної активністю, що в ряді випадків є вирішальним при їх виборі, незважаючи на більш високу вартість.

До таких Хладоносителі відносяться антифризів: етиленгліколь, пропіленгліколь, метанол (метиловий спирт) і гліцерин.