致冷劑是
凍干機中的循環工質。液態致冷劑在蒸發器中蒸發吸熱后,本身變成蒸汽,被壓縮機吸入并壓縮進入冷凝器中,由空氣、水或其他介質冷卻而冷凝成液體,然后經儲液器又經節流裝置進入蒸發器吸熱。實際上凍干機是利用了致冷劑吸收汽化熱來達到致冷作用的,如果凍干機不滲漏,則致冷劑在工作中并不損失。www.049233.com
一般說來,容易蒸發和冷凝的物質都可作為致冷劑,但致冷劑必須滿足一定的要求:有高的臨界溫度和低的冷凝壓力;液體的汽化熱要大;蒸汽的比容要??;沸點和凝固點要低;化學穩定性要強,不與潤滑油起化學反應;對人體無毒害;不易燃易爆;價格便宜等。因此能實際應用的致冷劑并不多,而且沒有完全理想的致冷劑。
最常用的致冷劑是氨和一些氟利昂。
氨是最早被使用的一種致冷劑,目前在大型凍干機中仍廣泛應用著。氨的價格便宜,但氨對人有害,能導致中毒,當空氣中氨的含量達到13.1~26.8%時遇明火有爆炸的危險。
氟利昂是目前中小型凍干機廣泛采用的一類致冷劑,大部分是甲烷和乙烷的氟、氯衍生物,少數是溴衍生物。氟利昂類致冷劑的特點是分子量較大,壓縮終點溫度低,凝固點低,大多數氟利昂無毒,無臭,不著火,與空氣混合不會爆炸,對金屬不腐蝕,大多數氟利昂能與潤滑油以任何比例互相溶解;但氟利昂的價格較貴,單位重量的致冷量較小,對天然橡膠有破壞作用,能溶解多種涂漆,與火焰接觸能分解出有毒的氣體。當有水分存在時,在一定條件下氟利昂會發生水解形成一種酸性物質,腐蝕金屬,并使油變污濁。
氟利昂類中最常用的是R-12,R-22,R-13,以及混合致冷劑R-500,R-502等?,F在致冷劑以統一命名,以字母R開頭。一些致冷劑的名稱代號見表十四。
表十四 一些致冷劑的名稱和代號
名稱 |
代號 |
舊代號 |
分子式 |
水 |
R-718 |
- |
H2O |
氨 |
R-717 |
- |
NH3 |
二氟二氯甲烷 |
R-12 |
F-12 |
CF2CL2 |
三氟一氯甲烷 |
R-13 |
F-13 |
CF3CL |
四氟甲烷 |
R-14 |
F-14 |
CF4 |
二氟一氯甲烷 |
R-22 |
F-22 |
CHF2CL |
三氟甲烷 |
R-23 |
F-23 |
CHF3 |
三氟溴甲烷 |
R-13B1 |
F-13B1 |
CF3Br |
五氟一氯乙烷 |
R-115 |
F-115 |
C2F5CL |
二氟乙烷 |
R-152 |
F-152 |
CH3CHF2 |
一些混合致冷劑的組份見表十五。
表十五 一些混合致冷劑的組分
代號 |
組分 |
R-500 |
73.8%R-12+26.2%R-152 |
R-501 |
75%R-22+25%R-12 |
R-502 |
51.2%R-115+48.8%R-22 |
R-503 |
59.9%B-13+40.1%R-23 |
R-504 |
51.8%R115+48.2%R-23 |
一些致冷劑的性質見表十六。
一些致冷劑的溫度和壓力對照見附錄一。
致冷劑是一類化工產品,常溫下大都是氣態,因此需使用鋼瓶儲運,為了與其他壓縮氣體瓶相區別,鋼瓶涂上標記顏色,在我國氨涂黃色,氟利昂涂銀色。
表十六 一些致冷劑的性質
代號 |
分子量 |
沸點
(℃) |
凝固點
(℃) |
蒸發熱
(卡/克) |
臨界壓力
(kg/cm2) |
臨界溫度
(℃) |
R-718 |
18.02 |
100 |
0 |
536.5 |
225.65 |
374.5 |
R-717 |
17.03 |
-33.35 |
-77.7 |
327.3 |
115.2 |
132.4 |
R-12 |
120.92 |
-29.8 |
-158 |
39.97 |
41.4 |
112 |
R-22 |
86.48 |
-40.8 |
-160 |
55.92 |
50.2 |
96 |
R-13 |
104.47 |
-81.5 |
-181 |
35.77 |
39.4 |
28.8 |
R-13B1 |
148.91 |
-57.75 |
-168 |
28.83 |
39.1 |
67 |
R-14 |
88.01 |
-128 |
-184 |
32.58 |
38.1 |
-45.5 |
R-500 |
99.31 |
-33.3 |
-158.9 |
48.61 |
44.4 |
105.1 |
R-502 |
111.64 |
-45.6 |
|
42.5 |
42.1 |
90.1 |
R-503 |
87.5 |
-89 |
|
|
19.5 |
42.5 |
鋼瓶使用應注意幾點:鋼瓶應直立存放在陰涼通風之處,遠離熱源,防止太陽的直曬;搬運時要輕取輕放,防止拋擲和碰撞;使用中禁止明火加熱,并保持室內空氣流通。
載冷劑又稱傳熱劑,傳溫流體或冷媒,是致冷中借以傳遞熱量的一種介質。在凍干機中主要用于凍干箱的間接致冷和加熱,但也有用于冷凝器的致冷和化霜。
凍干機中對載冷機的要求是:有低的凝固點,高的沸點,對金屬不腐蝕,對人無毒害,不易燃易爆,低溫下粘度小,價格便宜等。
三氯乙烯是常用的一種載冷劑,它具有氯仿的氣味,不易燃燒,凝固點-73℃,沸點87.3℃,20℃時的粘度為0.58厘泊;但三氯乙烯對人有害,能引起中毒,空氣中的最大允許濃度是每升0.05毫克,當有水份存在時呈酸性,對金屬有腐蝕作用。
儀表油常用凍干機的加熱,但在低溫下粘度大,流動性很差,往往造成板層溫度很大的不均勻性,嚴重影響凍干產品的質量。
一些進口凍干機使用了丁基二乙二醇和Bayo135。丁基二乙二醇的凝固點為-68℃到-78℃左右,沸點為213℃,能溶于水和酒精,能著火;Bayo135號油的工作溫度范圍是-60℃到+100℃。
硅油有更大的工作溫度范圍,當凍干箱需用蒸汽高壓消毒時需用硅油,合適牌號的硅油工作范圍是-100℃~+250℃,但硅油的價格很貴。
最近國內研制了一種“424”冷煤,它是由40%乙二醇,20%乙醇,40%的水配成的,凝固點為-64℃,沸點為98℃。比重為1,比熱為0.75,粘度在25℃時為1,閃點80℃,價格較便宜,每公斤2元左右。經試用,效果好;但“424”仍是易燃的,明火可點燃。
本文來源:www.049233.com