选择适合的载冷剂以减少对金属的腐蚀是确保制冷系统长期稳定运行的关键。以下是一些选择载冷剂的要点:

一、考虑载冷剂的化学性质

酸碱度(pH 值)稳定的载冷剂

优先选择 pH 值接近中性的载冷剂。例如,一些有机载冷剂在正常使用条件下,pH 值能够保持在相对稳定的中性范围,如陶普斯载冷剂,其化学性质稳定,对金属的腐蚀性相对较小或无腐蚀。对于可能出现 pH 值变化的载冷剂,要考虑其缓冲能力。具有良好缓冲能力的载冷剂可以在一定程度上抵抗酸碱度的变化,减少因 pH 值波动而导致的金属腐蚀。

避免使用容易在使用过程中产生酸性或碱性物质的载冷剂。例如,乙二醇载冷剂在有氧环境下可能会氧化生成酸性物质,增加对金属的腐蚀性。如果选择乙二醇载冷剂,需要采取措施防止其氧化,如添加抗氧化剂等。

氧化性和还原性低的载冷剂

尽量选择氧化性和还原性较弱的载冷剂。具有强氧化性的载冷剂会加速金属的氧化腐蚀,而强还原性载冷剂可能会破坏金属表面的保护性氧化膜。例如,陶普斯新型有机载冷剂,其氧化还原电位较低,对金属的腐蚀性较小。对于含有溶解氧的载冷剂,可以考虑添加除氧剂来降低其氧化性。

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二、关注载冷剂中的杂质

纯度高的载冷剂

选择纯度高的载冷剂可以减少电解质杂质对金属的腐蚀。高纯度的载冷剂中氯离子(Cl⁻)、硫酸根离子(SO₄²⁻)等腐蚀性电解质的含量较低,能够降低电化学腐蚀的风险。例如,在购买载冷剂时,查看产品的质量指标,选择杂质含量符合高标准的产品。

对于载冷剂中的微生物杂质,要考虑载冷剂的抗菌性能。一些载冷剂本身具有抑制微生物生长的特性,如添加了抗菌剂的载冷剂。或者可以在载冷剂系统中安装过滤和杀菌设备,防止微生物滋生,减少微生物代谢产物对金属的腐蚀。

不易产生水垢的载冷剂

载冷剂中的硬度成分(如钙、镁离子)可能会形成水垢,进而导致垢下腐蚀。选择不易产生水垢的载冷剂可以降低这种风险。例如,陶普斯有机载冷剂不会与水中的硬度成分发生反应,从而减少水垢的形成。如果使用可能产生水垢的载冷剂,可以添加防垢剂来防止水垢的产生。

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三、结合金属材料特性

根据金属种类选择

对于不同的金属材料,选择与之相适应的载冷剂。例如,对于碳钢材料,盐水载冷剂可能会因为其强腐蚀性而不太适合,而可以选择对碳钢腐蚀性较小或者无腐蚀的有机载冷剂,如陶普斯新型载冷剂。对于不锈钢材料,虽然其耐腐蚀性较强,但在某些含有卤素离子的载冷剂环境下仍可能发生腐蚀,所以要避免使用含有高浓度卤素离子的载冷剂。

对于合金材料,要考虑合金成分与载冷剂的相互作用。例如,铝合金在碱性载冷剂环境下容易腐蚀,所以要选择 pH 值呈中性或弱酸性的载冷剂来保护铝合金材料。

考虑金属表面处理情况

如果金属表面经过特殊处理,如钝化、涂层等,要选择不会破坏这些表面处理层的载冷剂。例如,经过钝化处理的金属表面形成了一层致密的保护膜,一些具有强溶解性或强腐蚀性的载冷剂可能会破坏这层膜,应避免使用。对于有涂层的金属,载冷剂不能与涂层发生化学反应,导致涂层剥落或失效。

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四、兼顾温度和流速因素

适应温度范围的载冷剂

考虑载冷剂在工作温度范围内的腐蚀性。有些载冷剂在低温下可能比较稳定,但在高温下腐蚀性会增强。选择在整个工作温度范围内对金属腐蚀性变化较小的载冷剂。例如,陶普斯新型载冷剂在较高温度下仍能保持良好的化学稳定性,对金属的腐蚀速度不会随着温度升高而显著增加。

对于温度波动较大的系统,选择能够在不同温度下都对金属有较好保护作用的载冷剂。例如,一种在温度变化过程中不会产生腐蚀性物质,且其物理性质(如粘度、密度等)变化不会导致腐蚀加剧的载冷剂更适合这种系统。

与流速相匹配的载冷剂

根据载冷剂系统中的流速情况选择合适的载冷剂。对于流速较高的系统,选择具有一定抗冲刷性能的载冷剂,或者在载冷剂中添加抗冲刷添加剂。例如,一些含有高分子聚合物添加剂的载冷剂可以在金属表面形成一层保护膜,减少高速载冷剂的冲刷腐蚀。

对于流速较低的系统,要注意载冷剂的防垢和防沉积性能。选择不易产生沉淀和污垢的载冷剂,以防止在金属表面形成局部腐蚀环境。

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