Холодоносители

• Отсутствие коррозионных свойств.
• Высокая объемная теплоемкость (*Cp), которая минимизирует изменение температуры в теплообменнике.
• Низкая вязкость и высокая теплопроводность.
• Отсутствие токсичных свойств.
• Низкая стоимость.
• Отстуствие вреда для окружающей среды.

Аммиак почти такой же хороший холодоноситель, как вода, но низкая температура кипения и токсичность ограничивают его использование. Аммония гидроксид — раствор аммиака в воде. Превосходный теплоноситель, лишенный многих недостатков аммиака. В случае утечки испаряется немного аммиака, так как его парциальное давление в воде очень мало. Образующаяся смесь аммиака с воздухом может вызывать раздражение слизистой, но вряд ли будет токсичной.

Хлориды кальция и натрия образуют дешевые и эффективные рассолы, применимые в пищевой промышленности. Их недостаток — коррозионное действие ионов хлора. Ингибитором хлорида кальция является бихромат калия, однако, он небезвреден для окружающей среды, лучше применять молибдат калия. Он уменьшает коррозию меди, но не стали.

Минимальная температура замерзания раствора хлорида кальция составляет −55°С при концентрации 29,87% по массе. При более низкой концентрации раствор замерзает, при более высокой выпадает в осадок СаС12. Характеристика имеет острый минимум: для 29,0% раствора точка замерзания равна −45,2°С, для 30,0% выпадение осадка начинается при −46°С (по данным ASHRAE). Необходим строгий контроль концентрации рассола, особенно при температуре испарения ниже −40°С, иначе поверхность нагрева быстро загрязняется.

Пример. В установке, работающей при температуре испарения −49°С, наблюдался недостаточный теплообмен. Проверка показала, что концентрация рассола составляла более 30% и температура стенки была меньше −45°С. Проблема была вызвана осаждением CaCl2.

Этиленгликоль — это стандартный антифриз. Он немного токсичен и поэтому не применяется в пищевой промышленности.

Пропиленгликоль менее токсичен и является стандартным антифризом в пищевой промышленности. Его недостаток -высокая вязкость при высокой концентрации и низких температурах (ниже −30°С). Это может нарушить распределение хо-лодоносителя и хладагента по каналам ПТО, особенно при малом перепаде давления холодоносителя. Спиртовые растворы являются хорошими холодоносителями, но низкая температура кипения означает, что спирт может испаряться в открытых системах в случае повышения температуры. Кроме того, при повышенной температуре эти растворы горючи. Обычные для холодильных установок конструкционные металлы и прокладки устойчивы к спиртовым растворам.

Ацетат калия (Tyfoxit, GS4) и формиат калия (Freezium, Hycool) -это соли уксусной и муравьиной кислот или смеси солей (Temper, Pekasol). Эти соединения недавно стали применяться в качестве антифризов. Обладают следующими свойствами — при низкой температуре имеет в десять раз меньшую вязкость, чем пропиленгликоль. Ацетат калия имеет несколько худшие показатели.

Оба вещества имеют природное происхождение, поэтому не загрязняют окружающую среду. Уксусную кислоту получают окислением спирта, а муравьиная кислота впервые была выделена из муравьев. При высокихконцентрацияхобе соли токсичны, но предельно допустимая концентрация формиата калия, например, выше, чему хлорида натрия (поваренной соли). Они являются хорошими заменителями пропиленгликоля.

Оба вызывают коррозию, формиат в болшей степени, поэтому должны применяться с ингибиторами. Различные производители предлагают многочисленные патентованные средства, такие как бура, метасиликаты, карбоновые кислоты и др. Здесь требуется длительная эксплуатационная проверка, но при наличии цинка и латуни с высоким содержанием цинка (> 15%) эти соли применять нельзя. Не используйте пластмассовых труб.

Силиконовые масла при низких температурах имеют некоторое преимущество вследствие низкой вязкости. Они химически инертны, т.е. не вызывают коррозии металлов и не разрушают прокладки. Они не отличаются хорошими тепловыми свойствами, кроме вязкости, но для температур ниже −50°С силиконовые масла часто являются единственным выбором.

Тепловые масла применяются, в основном, при высоких температурах, но некоторые могут использоваться и при низких. Они не агрессивны по отношению к металлам (некоторые разрушают прокладки). Эти масла имеют плохие тепловые свойства, но отличаются очень большим температурным диапазоном.