Холодоагенти і холодоносії

Речовини, що застосовуються в якості холодоагентів, повинні відповідати таким вимогам:

бути нешкідливими для організму людини;
не викликати корозії металу холодильної установки;
бути негорючими і вибухобезпечні, інертними до мастила;
мати малу в'язкість, помірний тиск при температурах кипіння і конденсації, малий питомий об'єм пари, малу теплоємність рідини, високий коефіцієнт теплопровідності, а також низьку температуру затвердіння;
їх вартість повинна бути невисокою.

Як холодоагентів для холодильних установок рефрижераторного рухомого складу використовують аміак і хладон-12. основні властивості яких наведені в табл. 3.

Аміак має гарні термодинамічними показниками, порівняно дешевий. По відношенню до чорних металів він нейтральний, в присутності вологи сильно діє на мідь і її сплави, тому їх не застосовують в аміачних холодильних установках. Аміак і масло мають незначну взаємну розчинність. У воді аміак розчиняється добре. Водний розчин аміаку взаємодіє зі мастилами, в результаті чого утворюється осад у вигляді в'язкої маси всередині випарника, і проміжного судини.

Суміш 11. 15% -ної концентрації аміаку з повітрям горить жовтуватим полум'ям; суміш 16. 25% -ної концентрації при наявності відкритого полум'я вибухає. Аміак шкідливий для організму, тому при роботі необхідно суворо дотримуватися правил техніки безпеки. Допустима концентрація аміаку в повітрі - не більше 0,8%.

Аміак широко застосовується в холодильних установках середньої холодопродуктивності з температурою кипіння від 0 до -50 ° С і конденсацією до + 40 ° С.

При високих температурах хладон-12 розкладається з утворенням шкідливих сполук - фтористого і хлористого водню і слідів сильно отруйної фосгену. Тому в приміщеннях, де встановлені хладонові холодильні установки, забороняється використовувати відкрите полум'я і курити.

На рефрижераторному рухомому складі вантажне приміщення може охолоджуватися шляхом безпосереднього випаровування холодоагенту і за допомогою розсільної системи. У першому випадку у вантажному приміщенні встановлюють випарник, через який вентилятором продувається повітря. Безперервно циркулюючи через випарник, повітря охолоджує вантажне приміщення і підтримує в ньому необхідну температуру. Теплота від вантажного приміщення витрачається в випарнику на кипіння холодоагенту. Об'єднану систему випарник - вентилятор - з'єднувальні повітроводи називають повітроохолоджувачем.

Безпосереднє охолодження використовують в тому випадку, якщо холодильна установка знаходиться в машинному відділенні охлаждаемого вагона. Тоді воздухоохладитель встановлюють всередині вантажного приміщення і з'єднують трубопроводами з іншими апаратами холодильної установки. При агрегатному виконанні холодильної установки воздухоохладитель монтують з боку вантажного приміщення.

Охолодження за допомогою розсільної системи застосовують в тому випадку, коли одна холодильна установка повинна забезпечити охолодження декількох вагонів. У таких системах використовують проміжний хладоноситель. Холодоносій попередньо охолоджується в випарнику, а потім насосом по спеціальних трубопроводах подається в охолоджуючі батареї, розміщені у вантажному приміщенні вагонів. З батарей підігрітий хладоноситель знову надходить у випарник для повторного охолодження. Циркулюючи між випарником і батареями, хладоноситель безперервно охолоджує повітря в вагонах.

Як холодоносіїв застосовують розсоли. т. е. розчини різних солей у воді. Найбільш поширені водні розчини хлористого натрію NaCl і хлористого кальцію СаСl2. У холодильних установках рефрижераторних вагонів застосовують розчин хлористого кальцію.

Для кожного розсолу є одне значення концентрації, що відповідає його кріогідратному станом. При такій концентрації розсіл замерзає у вигляді однорідної кріогідратной суміші, а температура його вимірювання найнижча. Так, кріогідратная точка замерзання для розсолу хлористого кальцію відповідає -55 ° С (на 100 ч. Води доводиться 42,5 ч. Солі). При підвищенні або зниженні концентрації, що відповідає кріогідратной точці, температура початку затвердіння розсолу підвищується. При цьому розсіл підвищеної концентрації стає більш в'язким і для його перекачування по трубах потрібна велика потужність.

Холодильна установка може працювати з різною температурою кипіння у випарнику (в залежності від виду вантажу, що перевозиться), проте розсіл в будь-якому випадку не повинен замерзати. Для цього його концентрація повинна бути такою, щоб температура замерзання була на 8 ° С нижче від найнижчої температури кипіння холодоагенту, наприклад, при мінімальній температурі кипіння -30 ° С; температура замерзання розсолу повинна бути не вище -38 ° С.

Розчин хлористого кальцію викликає інтенсивну корозію металевих трубопроводів, тому для збільшення терміну їх служби в такий розсіл вводять спеціальні антикорозійні добавки.