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乙二醇制冷原理很簡單,制取1-4℃的冷凍水目前常用方式有兩種:A、采用氨作制冷劑,開放式鋼管作蒸發(fā)器的氨制冷系統;B、采用氟利昂作制冷劑,乙二醇作載冷劑,殼管式換熱器作換熱設備的氟利昂制冷系統。根據實際使用情況,A方案氨制冷系統由于采用開放式鋼管作蒸發(fā)器,氨的冷量是通過冷凍水流過蒸發(fā)器時傳遞給冷凍水,在這個過程中水流速度太小,即使加裝攪拌器,冷凍水流速也很難控制且分布很不均勻,故經常出現開放式鋼管蒸發(fā)器表面結冰而且水溫難以降到設計值。同時,使用時間久后鋼管蒸發(fā)器被冷凍水腐蝕出現泄漏現象。由于開放式鋼管表面結冰,雖然不會破壞開放式鋼管蒸發(fā)器,但因氨的冷量不能及時傳遞給冷凍水,長時間后會導致壓縮機卸載停機甚至報警,更為嚴重時發(fā)生液壓縮破壞壓縮機,不能滿足生產需要。B方案采用氟利昂作制冷劑,乙二醇作載冷劑,增加殼管式換熱器。在安裝時,乙二醇走殼程,冷凍水走管程。由于水系統采用循環(huán)水泵強制換熱,且冷凍水走管程,所以冷凍水流速快、穩(wěn)定、無死角,可以防止出現結冰現象。另一方面,由于增加了載冷劑,因此氟利昂蒸發(fā)溫度較低為-10℃,所以這種氟利昂制冷系統能效比相對較低,但可以制取1-2℃冷凍水。故此方案適合于需要提供1-2℃冷凍水的場合。所以乙二醇制冷還是通過間接制造出的冷量,真正的大幅冷量還是需要制冷劑專業(yè)制冷,然后通過載冷劑傳遞冷量。
乙二醇反應原理:通常情況下,乙二醇作為一種傳統的載冷劑同樣具有很強的腐蝕性。鐵和無氧純水的反應其自由能是降低的,反應要放出氫。同時,乙二醇在使用過程中與空氣接觸容易產生氣泡,氣泡在潰滅過程中產生的微射流或沖擊波對設備產生損傷——穴蝕(又稱氣蝕、空蝕)。穴蝕現象開始是變色,表面局部呈灰白色,而后逐步變粗糙,繼而呈現出麻點和,并逐步向深處發(fā)展,后產生散落或形成局部聚集的蜂窩狀孔群,嚴重的可穿透設備。加上鋼鐵表面不均勻,它在水中要形成無數微小的腐蝕電池,造成對設備的腐蝕。同時乙二醇含有羥基本身不穩(wěn)定容易酸化等因素會導致新鮮乙二醇溶液能在小于1周的時間內腐蝕碳鋼(一般用碳鋼)和銅;能在約1年的時間內,腐蝕一般不銹鋼(304不銹鋼)。并導致溶液系統中鐵銹雜質等含量很高,很多企業(yè)使用的乙二醇溶液在1年左右,雜質含量達到1%附近。由此導致換熱效果低,冰點提高等后果。另外,發(fā)生腐蝕的乙二醇溶液,由于存在電化學腐蝕、垢下腐蝕、酸性腐蝕等一些列疊加腐蝕作用,具有更強的腐蝕性。