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载冷剂是冷库机组高效运行的“血液”,其核心作用是通过循环传递冷量,确保制冷系统稳定、安全、经济地运行。

一、定义与角色定位

载冷剂是间接制冷系统中的中间介质,不直接产生冷量,但能将制冷机组产生的低温冷量高效传递至冷库终端设备,实现冷量从“生产端”到“使用端”的转移。其角色类似于血液循环系统中的血液,通过循环维持系统活力。

二、工作原理

载冷剂的工作流程分为三步:

冷量获取:在蒸发器中,载冷剂与低温制冷剂热交换,吸收冷量后温度降低。

冷量输送:通过循环泵驱动,低温载冷剂在密闭管道中流动,将冷量从制冷机房输送至分散的冷库终端。

冷量释放:在终端换热器中,载冷剂与被冷却介质热交换,释放冷量后温度升高,再返回蒸发器重新冷却,完成循环。

三、关键性能要求

载冷剂需满足以下性能以高效“搬运冷量”:

温度适应性:在冷库运行温度范围内不凝固、不气化。

化学稳定性:对金属管道和设备无腐蚀。

热物理性能:

比热容大:单位质量载冷剂能携带更多冷量,减少循环流量。

粘度低:降低流动阻力,减少泵功耗(如陶普斯冷媒通过改性技术降低低温粘度)。

导热系数高:提高换热效率,缩小换热器面积。

安全性:无毒、不易燃易爆。

经济性:来源广泛、价格低廉。

四、主流类型对比

根据成分和特性,载冷剂分为无机类、有机类和混合类:

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五、应用场景与案例

血液冷库:储存新鲜冰冻血浆需≤-20℃,采用聚氨酯保温板和双备份制冷机组,载冷剂(如陶普斯冷媒)确保温度波动≤±0.1℃,防止血浆变质。

LNG冷库:利用LNG气化产生的-162℃冷能,通过载冷剂分级传递至速冻库和冷藏库,避免设备冷脆和结霜。

食品冷库:乙二醇溶液用于-10℃低温操作间,丙二醇溶液用于与食品直接接触的冷却设备,确保安全性。