外文翻譯--制冷系統(tǒng)中的載冷劑

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of of be in It to of 冷系統(tǒng)中的載冷劑 載冷劑是一種液體，它被用做熱傳遞的流體，而且當(dāng)?shù)玫交蚴崃坑植桓淖兤錉顟B(tài)時(shí)，它可以改變 溫度。對(duì)于低溫制冷劑，就是需要一種冰點(diǎn)比水的還低的載冷劑。在這一章中，將討論各部分設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題、所要求的系統(tǒng)參數(shù)，以及載冷劑的應(yīng)用。（相關(guān)內(nèi)容可查閱 1997 年《 第二、三、十九、二十和三十三章）。 載冷劑的選擇 為了保證最大組成部件的可靠性及使用壽命，在任意溫度、壓力下，載冷劑與系統(tǒng)中的其它物質(zhì)必須都能夠共存，還應(yīng)符合環(huán)境要求、遵守應(yīng)用中的安全規(guī)則。而且，使用和貯存也要比較經(jīng)濟(jì)。 載冷劑應(yīng)具有 最低冰點(diǎn)溫度，最好可以把它置于 最低溫度下。當(dāng)載冷劑降至系統(tǒng)中的最低溫度時(shí)，它的溫度就足夠低了，可以達(dá)到滿意的熱傳遞效果和合理的壓降了。 載冷劑的蒸氣壓力不應(yīng)超過可能遇到的最高溫度下的壓力值。為避免低蒸氣壓力下載冷劑系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)真空，可在膨脹罐中通過控制干燥氮?dú)獾膲毫肀３州d冷劑恒定。然而一些特殊的載冷劑，例如用于冷卻計(jì)算機(jī)電路的載冷劑，因?yàn)榈哂袕?qiáng)可溶性，因此，必須采用適當(dāng)?shù)母裟⑺c氮隔離開。 負(fù)荷與流速 準(zhǔn)確地說，每分鐘泵壓送的流量取決于回流溫度下液體的密度。對(duì)于一個(gè)給定的熱負(fù)荷，質(zhì)量流速取決于要求的溫度范圍及平均溫度下所 需的熱傳遞系數(shù)。 為確定熱傳遞及壓力降，所需具體的重力、熱量、粘稠液和熱傳導(dǎo)都取決于熱交換過程中載冷劑的平均溫度。注意，薄膜的準(zhǔn)確溫度取決于它的平均溫度。局部系數(shù)與全系數(shù)相對(duì)比的載冷劑的測試方法和所有測驗(yàn)表明了不同的溫度決定了薄膜的平均溫度。在冷卻載冷劑的地方，與液體溫度下預(yù)計(jì)要得到的結(jié)果相比，有更粘稠的薄膜會(huì)減少熱傳遞、增加壓力降。在加熱載冷劑的地方，結(jié)果則是會(huì)有更少粘稠的薄膜會(huì)接近液體溫度下所期望得到的熱傳遞率和壓力降。 液體和薄膜越好地混合，熱傳遞就越好，壓力降就越大。熱傳遞設(shè)備管道內(nèi)載冷劑的流 速?zèng)Q定其流量。插入螺旋片或使用彈簧攪動(dòng)器，促使液體和薄膜的混合就可以提高熱傳遞。內(nèi)表面也可通過其它設(shè)備制成有螺旋式溝紋的或螺旋式地增大壁面。既然當(dāng)前熱傳遞在不斷發(fā)展提高，就應(yīng)采用最合算的熱交換器來提供最佳的熱傳遞效果和壓力降。在選擇采用何種流體和安裝何種熱交換器時(shí)，泵壓送載冷劑所耗能量的費(fèi)用是必須要考慮的。 泵壓送所耗的成本 泵壓送所耗的成本是選擇載冷劑、確定能量進(jìn)行傳遞的負(fù)荷和溫度范圍時(shí)要考慮的一個(gè)因素。所需壓頭由系統(tǒng)壓力降、泵和傳動(dòng)裝置的機(jī)械能、電能和功率確定。此處的傳動(dòng)裝置是電動(dòng)的。 由于通常情況下 存在流速和壓頭，泵應(yīng)該在最大工作能力下運(yùn)行。由于泵的傳動(dòng)軸耗費(fèi)了能量，所以載冷劑稍微有些增加。如果電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用于傳動(dòng)裝置，載冷劑溫度升高，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率就會(huì)降低。另外，在確定負(fù)荷和溫度時(shí)，必須要考慮輸給發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率。 其它需要考慮的問題 在選擇載冷劑、防腐劑和系統(tǒng)組件時(shí)，必須考慮腐蝕的問題。還必須考慮載冷劑和防腐劑的毒性對(duì)食品和飲料的消費(fèi)者及各種生物的健康與安全的影響。載冷劑蒸汽的閃點(diǎn)和爆炸極限也是必須要進(jìn)行估計(jì)的。 由于可能含有水分、空氣和污染物，就要在系統(tǒng)中所用物質(zhì)的極限溫度下檢測載冷劑的穩(wěn)定性。 最熱元素表面溫度決定了載冷劑的穩(wěn)定性。 如果有必要添加防腐劑，那么，在實(shí)際應(yīng)用中就必須要考慮它們對(duì)載冷劑熱穩(wěn)定性和毒性的影響。 設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng) 在最低工作溫度下的載冷劑蒸汽壓力決定了載冷劑系統(tǒng)中是否能夠存在真空。為保持系統(tǒng)以外的空氣和水分，控制壓力用的干燥氮應(yīng)在載冷劑頂部使用（即在膨脹罐或貯液罐中）。超過載冷劑的氣體壓力加上在系統(tǒng)最低點(diǎn)由載冷劑最大垂直高度產(chǎn)生的壓力，決定了符合設(shè)計(jì)要求的最小內(nèi)部壓力。最高壓力和載冷劑的最低溫度決定了設(shè)計(jì)工作壓力（ 各組件的材料規(guī)格。 選擇合適的備用可調(diào)閥 要根椐設(shè)計(jì)工作壓力，還要考慮能夠控制載冷劑的最高溫度。無論是來自外界火焰的熱輻射還是來自關(guān)閉閥門產(chǎn)生的熱量，這個(gè)溫度都是會(huì)產(chǎn)生的。正常情況下，閥門關(guān)閉部分可減輕系統(tǒng)中的任何束縛，載冷劑可在不泄漏的情況下自由膨脹。 系統(tǒng)的安全注意事項(xiàng)可參閱《 5》中的《 壓力管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范可查閱《 壓力罐的設(shè)計(jì)規(guī)范可查閱《 第八部分。 管道系統(tǒng)和控制閥 管道系統(tǒng)應(yīng)由合理的壓力降來估計(jì)確定，而這壓力降可由 1997 年《 第二章和和第三十三章介紹的方法來計(jì)算。每種類型的輸入管道上的平衡閥和閥孔都有利于載冷劑的分配?；亓鞴艿赖陌才乓胶饬髁俊榱耸狗磻?yīng)良好，并能穩(wěn)定地工作，改變流量所用的控制閥由通過系統(tǒng)的總摩擦損失的 20— 80％來確定。由低于 20％的壓降所確定的閥門對(duì)流量改變的控制信號(hào)反應(yīng)遲鈍，而由高于 80％的壓降所確定的閥門反應(yīng)又太靈敏，會(huì)引起控 制循環(huán)及不穩(wěn)定。 貯液罐 貯液罐可以緩解短暫的負(fù)荷高峰期，限制制冷設(shè)備的大小，還能減少能耗的成本。在非高峰時(shí)期，用相對(duì)較小的制冷機(jī)來對(duì)為以后的使用而貯存的載冷劑進(jìn)行冷卻。由最大負(fù)荷所需的最大流量確定出的獨(dú)立的循環(huán)泵，要滿足最大負(fù)荷時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行。通常，當(dāng)冷卻介質(zhì)處于最低溫度時(shí)，如果制冷設(shè)備在晚上冷卻載冷劑，就會(huì)更加節(jié)約能耗成本。 超過 24 小時(shí)的運(yùn)行負(fù)荷及載冷劑的溫度范圍決定了制冷設(shè)備所需的最小容量、泵的大小以及所貯存的載冷劑的最小量。選擇入口速度、設(shè)置連接處和貯液罐，及確定最高層次和預(yù)計(jì)溫度下貯液體積中液體的 最大使用量。但是要注意，最大的使用量絕不可能超過 90％，而且，在某些情況下，還可能僅是貯液罐體積的 75％。 系統(tǒng)成本 為了一個(gè)新的項(xiàng)目或者更改系統(tǒng)這樣正當(dāng)?shù)睦碛桑魏蔚母淖兌际怯锌赡芄烙?jì)得到的。1988 年，敏斯列舉了各種項(xiàng)目的投資成本， 1984 年的帕克和杰克遜及 1978 年的 工程及生活成本分析進(jìn)行了討論。用各種金錢時(shí)間價(jià)值方程式，處理高峰負(fù)荷的貯液罐和大型制冷設(shè)備相比節(jié)省的成本與最高的能耗成本都可估算出來。初投資、維修費(fèi)、保險(xiǎn) 費(fèi)、補(bǔ)充載冷劑的費(fèi)用、損耗費(fèi)和能量增長的費(fèi)用，這些都必須要考慮和權(quán) 衡。 防 腐 防腐需要選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾头栏瘎?，要檢測 ，還要除污。由于具有潛在腐蝕性的氯化鈣和氯化鈉鹽液載冷劑系統(tǒng)的廣泛使用，每月都要對(duì)鹽液進(jìn)行檢測和調(diào)節(jié)。要將鹽液充滿系統(tǒng)，濃溶液可能要比稀溶液要好，因?yàn)樗容^容易處理和混合。 不允許鹽液從堿性變成酸性。酸性物質(zhì)會(huì)迅速腐蝕制冷系統(tǒng)中的金屬部件。氯化鈣鹽液含有足夠的堿，可以向預(yù)備的鹽液補(bǔ)充微少的堿。任何的鹽液暴露于空氣之中，都會(huì)不斷地吸收二氧化碳和氧氣，最終使得鹽液具有弱酸性。稀鹽液比濃鹽液更易溶解氧，而且更具有腐蝕性。最好的一種防腐措施是采用閉式系統(tǒng)而 不是開式系統(tǒng)，在閉式膨脹罐的表面使用惰性氣體。然而，像制冷器、鹽液噴射式冷卻器、鹽液噴射式制冷間那樣的許多系統(tǒng)，都不能夠封閉。 對(duì)氯化鈣或氯化鈉鹽液系統(tǒng)， 在 比較理想的。因?yàn)榫哂腥鯄A性比具有弱酸性要更安全些。鹽液系統(tǒng)的操作者應(yīng)定期檢測 。 如果鹽液是酸性的，加入溶解于溫水的小蘇打，它的 就會(huì)升高。如果鹽液是堿性的（即氨泄漏到鹽液中了），則應(yīng)加入碳酸、醋酸或鹽酸。必須立即阻止氨的泄漏，以便使鹽液可以中和。 除了控制 外，還應(yīng)采用防腐劑。一般，對(duì)鹽液系統(tǒng)而言，采用二鉻化鈉是最有準(zhǔn)效、最經(jīng) 濟(jì)的方法。鉻具有鮮橙色，呈粒狀，易溶于溫水。由于它在冷鹽液中溶解緩慢，故應(yīng)將它溶于溫水，然后在遠(yuǎn)離泵的鹽液中加入足夠多的，以便只有稀溶液可以到泵。推薦值如下：每一千立方英尺氯化鈣鹽液加入 125 磅；每一千立方英尺氯化鈉鹽液中加入 200 磅。 向鹽液中加入二鉻化鈉并不能使腐蝕立即停止。其過程受許多因素的影響，包括水質(zhì)、鹽液重量、表面大小、以及暴露于系統(tǒng)中的材料、時(shí)間和溫度。只在當(dāng)暴露于鹽液中的鋅或其它金屬的表面形成保護(hù)性的鉻膜，腐蝕才會(huì)停止。不能利用簡單的檢測來決定鉻的含量。由于靠二鉻化鈉所提供的保護(hù)很大程度上是 決定于鹽液中鉻的濃度，所以每年都要對(duì)鹽液進(jìn)行分析。氯化鈣鹽液系統(tǒng)中，其濃度為 gr/式是： 氯化鈉鹽液系統(tǒng)中， 濃度為 gr/由于稀的和濃的氯化鈉溶液都會(huì)引起嚴(yán)重的皮疹，所以要避免與它相接觸。如果接觸了，要立即清洗皮膚。警告：氯化鈉鹽液不能用于噴射板、噴射器或浸泡罐，因?yàn)樵谀切?地方，食品或人可能與噴霧或鹽液直接接觸。 應(yīng) 用 載冷劑系統(tǒng)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛（見第十至三十六章）。丙三醇載冷劑可以防止太陽能采集器 的室外管道的凍結(jié)。通過太陽能采集器或其它方式加熱的載冷劑能夠用于加熱吸收式制冷設(shè)備，用于融解冰和雪那樣的物質(zhì)，或者用于加熱建筑物。熱交換過程中，可使用大量的載冷劑在各種溫度下的各部位間傳遞熱量。使用載冷劑貯液罐可提高加熱、制冷的可利用性，可減少高峰期時(shí)對(duì)能量的高要求。 每個(gè)向使用載冷劑的制冷設(shè)備供應(yīng)載冷劑的設(shè)備，都有其特有的級(jí)別。直接膨脹式冷卻器、板式換熱器、食品加工器和其它空氣、液體與固體的冷卻設(shè)備有各種形狀和大小。濕度控制設(shè)備有一個(gè)開式系統(tǒng)，在冷卻時(shí)可以吸收水分，然后通過冷凝器繼續(xù)使載冷劑再生。盡管這有 助于冷卻、除溫和解凍，但是除非載冷劑也用于旋管，否則嚴(yán)格地說，它就不是在制冷領(lǐng)域的應(yīng)用。熱傳遞系數(shù)可由１９９７年的《ＡＳＨＲＡＥ Ｈ 三章中敘述的方法來確定。 基本的制冷劑，可像載冷劑那樣使用，在一定的流速和壓力下，用泵將其壓送到足夠高，使得在它沒有汽化前，就發(fā)生熱交換現(xiàn)象。但制冷劑隨后便在低壓下運(yùn)動(dòng)，最終是將氣體以傳統(tǒng)方式送至壓縮機(jī)。 ――― 摘自 1998 年《 第四章 in is a is as a as it or of a a of In be ,3,19,20, 3 of 997 be in at be it be to a 0F 50F to it be to in of be to of at To a in a be in as a be a is in of to be in is on at a is on of at To on of in on of to is to be at is at of of in of a in be by or be or by of of is to be to be to be a of is by of of is an in of 0 0 ft of 50 0 ft of 0 Hz 5 5% in 00 0 ft of 500 0 ft of 0 Hz 5 5%A at If a is as is as to to be in be an of on of or of be of be at of in of If on of be he at a in To of be to of in or a at in by of s) on to be be in of a in or of a is to an of to 5, be be of be 3 of 997 or in of A 0 0% of 0% to a a in 0% be of In a a A by is to if is to at is at 4 h of of of to be of at 0% in 5% of be to a or 1988) of 1984) 1978) of of to be in of be H To in a a be a it is to A to be to an to an in to is to it of is to a a of a as be A H .5 a or is it is to a a h If a is H be by in If a is or or be be so be In to H, an be is a a in it in it be in it be in to of so a 125 000 of 00 000 of to it is by of of of in up on of to No is to by on in be gr/ it gr/ of If be or or or in in of is H is of be of a in in be a PH be or be to or if H is to in of or H be in be A is to 0 6). 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