根据工艺要求确定冷冻盐水的浓度

举例
冷冻盐水中含有氯离子，对循环系统的金属管路和设备有腐蚀作用，可在盐水中 加入一些缓蚀剂，这样就可以大大降低盐水对金属的腐蚀。如加入重铬酸钠和氢 氧化钠，使盐水PH值达到7.0~8.5，呈弱碱性，重铬酸钠和氢氧化钠的质量比为 100:27，加入防腐剂的多少随盐水的种类及浓度而定。
3.有机溶液
特点
有机溶液冷冻剂一般无腐蚀性，无毒，化学性质稳定。
炎热的夏天，饮一杯凉水是不错的享受。
另一种是间接冷冻系统
工作原理 先用冷冻系统将一种流体冷却降温，再用这种流体去给被冷冻物料 降温，该流体在冷冻系统的蒸发器与被冷冻物料之间循环，不断从 被冷冻物料取出热量，使之降温或维持低温状态，
其中的流体就是载冷体
〖新课展开〗
一、对载冷体的要求
1.凝固点要低于冷冻系统冷冻剂的蒸发温度，保证液态存在，能够循环流动；沸 点高于最高操作温度，以保证在循环系统内的载冷体不气化。 2.比热容大，载冷量就大，在传送一定的冷量时，流量就小，可减小循环泵的功 率消耗。 3.导热系数大，可提高其吸热和放热效率，节省换热器的传热面积。 4.密度小、黏度小，可以减小循环泵的功率消耗。 5.化学性质稳定，不腐蚀管道和设备。 6.无毒、无爆炸的危险，来源充足，价格低。
举例
乙二醇、丙三醇溶液，甲醇、乙醇、二氯甲烷等均可作为载冷体
应用
机载冷体的凝固点都低，适用于低温冷冻装置。
三、根据工艺要求，确定冷冻盐水的浓度 工艺要求
冷冻系统蒸发温度是﹣18℃，选用氯化钙冷冻盐水作为载冷体，确定其浓度范围。 分析： 根据工艺要求，选择冷冻盐水的浓度。
求解： ∵ 盐水的冻结温度（凝固点）应该比冷冻剂的蒸发温度低10~13℃
3.载冷体应用在间接制冷的场合，载冷体与制冷剂在蒸发器中进行间壁式换热，使 载冷体的温度降低，再用泵把载冷体输送的需要冷冻的场合。
〖作业〗
1.判断题 有机溶液一般无腐蚀性，可实现的制冷温度低。
2.选择题 不适合做载冷体的是（ ）。 A、水 B、空气 C、氯化钠水溶液 D、乙二醇
常用载冷体种类及特点
〖新课导入〗 问题1 空气和水哪种物质的导热性能好？ 回答： 水 问题2：大中型冷库制冷系统中常用什么制冷剂？ 回答：液氨 冷冻操作中有两种系统：
一种是直接制冷系统 用冷冻剂直接吸收被冷冻物料的热量，得到低温的产品 举例 饮水机的冷冻系统。
工作原理 如图所示 水桶的水进入水罐，冷冻系统的蒸发 器以蛇管换热器的形式沉浸在水罐中， 制冷剂在蒸发器中气化，吸收水罐中 水的热量，使水温降低，得到凉水。
18.8 -15.1
结论
20.0 -16.6
21.2 22.4 -18.2 -20.0
盐水的凝固点取决于浓度，浓度越大则凝固点越低，可实现的冷冻温度也越低。
工作条件
为保证冷冻操作的顺利进行，必须合理的选择盐水的浓度，以使冻结温度低于 操作温度，一般要求，盐水的冻结温度比冷冻剂的蒸发温度低10~13℃。 盐水对金属有腐蚀作用，必须减缓盐水对金属的腐蚀作用，盐水中的一些具有 腐蚀性的杂质必须在加注前除去
图2中蓝色的路线表示载统，用液氨作为冷冻剂，蒸发温度是﹣25℃，选择氯化钙 水溶液作为载冷体，确定氯化钙冷冻盐水的浓度。
解： 根据工艺要求盐水的冻结温度（凝固点）应该比冷冻剂的蒸发温度低 10～13℃ 选用的氯化钙水溶液的凝固点应该是﹣35℃～﹣38℃， 以﹣38℃为例，求氯化钙水溶液的浓度 根据表1，用插值法求值， 设凝固点为﹣38℃时，氯化钙水溶液的浓度为X
氯化钙含量 % 9.4 14.7 18.9 20.9 23.8 25.7 27.5 28.4 凝固点 ℃ -5.2 -10.2 -15.7 -19.2 -25.7 -31.2 -38.6 -43.6
氯化钠水溶液
氯化钠含量 %
11.0
14.9
凝固点 ℃
-7.5 -11.0
16.2 17.5 -12.2 -13.6
二、常用的载冷体 1.水
优点
比热容大 腐蚀性小 不燃烧 不爆炸 化学性能稳定
缺点 由于水的凝固点为0°C，因而只能用作蒸发温度0°C以上的制冷循环
应用 在中央空调系统中被广泛应用。
2.盐水溶液 是将氯化钠、氯化钙或氯化镁溶于水中形成的溶液，用作中低温制冷系统的载冷体
观察
氯化钙水溶液
表1 冷冻盐水的浓度与凝固点的关系
∴ 选用的氯化钙水溶液的凝固点应该是﹣28～﹣31℃ 以﹣28℃为例，求氯化钙水溶液的浓度。
根据表1，用插值法求值，
设凝固点为﹣28℃时，氯化钙水溶液的浓度为X。
25.7 23.8
X 23.8
31.2 （ 25.7） = 28 （ 25.7）
解出 X＝24.6
同样方法求出凝固点为﹣31℃时，氯化钙水溶液的浓度为25.6
27.5 25.7
X 25.7
38.6 （ 31.2） = 38 （ 31.2）
解出 X＝27.4同样方法求出凝固点为﹣35℃时，氯化钙水溶液的浓度为26.6
结论 氯化钙水溶液的浓度范围是 26.6～27.4%
〖小结〗
1.常用的载冷体包括水、冷冻盐水、有机溶液。
2.水不能应用在制冷温度在0℃以下的场合；冷冻盐水中盐的浓度越高，可以实现的 冷冻温度越低，冷冻盐水对碳钢管路和设备有一定的腐蚀性；有机溶液一般无腐蚀 性，无毒，化学性质稳定，可实现的制冷温度低，但价格较高。
结论 氯化钙水溶液的浓度为24.6 ～25.6%
四、载冷体在化工生产中应用实例
工作过程
如图所示
蒸发器是一个列管式换热器，压
缩蒸汽制冷系统的制冷剂走列管式换 热器管内；载冷体被循环泵抽出，打 入列管式换热器的管壳间，载冷体的 热量被制冷剂的蒸发过程吸收，载冷 体的温度降低到环境温度以下，载冷 体流入气体冷凝器，将混合气体中的 容易冷凝的组分冷凝成冷凝液，其它 组分以尾气形式放出；载冷体流回到 循环罐，进行下一个循环。