Хладагенты и хладоносители (Окончание)

Хладагенты и хладоносители (Окончание)

Хладагенты и хладоносители

Хладоносители

Хладоносителями называются специальные жидкости, которые, в отличие от хладагентов, не вырабатывают холод путем поглощения энергии, а лишь переносят его от устройства получения, то есть, испарителя, до объекта потребления – камеры, бака или другой емкости.

Если сравнить энергопотребление двух типов резервуаров охладителей молока, непосредственного охлаждения и с промежуточным хладоносителем, которые работают в одинаковых условиях (при равных тепловой нагрузке и температуре воздуха в охлаждающейся емкости), то первый окажется более экономичным. Объясняется это разными требованиями по температуре кипения хладагента. Если вещество находится в испарителе, расположенном в охлаждаемой среде, то температура его кипения может быть на 5 – 8 град С выше, чем при использовании хладоносителя. Кроме того, дополнительная энергия нужна еще и для работы насосов, обеспечивающих циркуляцию хладоносителя.

Тем не менее, в некоторых случаях ванна охлаждения для молока с промежуточным хладоносителем оказывается более предпочтительной, не смотря на высокое потребление энергии:

  • Применяется установка непосредственного охлаждения, работающая на аммиаке, использование которого в данных условиях недопустимо из-за высокой токсичности.
  • Холодильный агрегат обеспечивает значительное количество потребителей, находящихся на удалении друг от друга и требующих разной конечной температуры охлаждаемого продукта.
  • В винодельческой, пивоваренной и молочной промышленности к условиям хранения продуктов и танкам охладителям иногда предъявляются специальные технологические требования, при которых использование системы непосредственного охлаждения невозможно.

Виды хладоносителей

Вода

Вода является лучшим решением при выборе хладоносителя в тех случаях, когда отрицательные значения не требуются. После испарителя она выходит при + 0,1 — +1,0 град С и этого вполне достаточно для того, чтобы обеспечить быстрое и значительное понижение температуры в емкости для охлаждения молока. Вода дешевая и доступная, негорючая и нетоксичная. Она отличается малой вязкостью, слабой коррозионной активностью и довольно высокой удельной теплоемкостью.

В качестве хладоносителя вода применяется в установках для охлаждения молока и других продуктов, а также в централизованных системах кондиционирования. Удобнее всего использовать ее в агрегатах с аккумуляцией холода. В их работе есть периоды малой и большой тепловой нагрузки. Во время малой жидкость намораживают на поверхности испарителя - «накапливают» холод для того, чтобы при большой «отдать» его в процессе таяния льда.

Практически единственным недостатком воды, с точки зрения использования в качестве хладоносителя, является невозможность применения там, где нужны отрицательные температуры. В таких случаях выручают рассолы.

Рассолы

Эвтектическим называют раствор (в данном случае – рассол), в котором концентрация частиц твердого вещества (соли) находится на критической отметке. При постоянном давлении система находится в равновесии, а растворенные компоненты кристаллизуются при самой низкой для нее температуре. Если понизить или повысить концентрацию, то температура замерзания раствора также изменится.

В технологических линиях хранения и охлаждения молока чаще всего применяются два рассола: водные растворы хлористого кальция (СаСl2) и хлористого натрия (NaCl). Для первого эвтектическая концентрация составляет 29,9%, для второго – 23%. При таких значениях температура замерзания будет, соответственно, - 55 град С и – 21,1 град С.

При работе с твердыми охлаждаемыми пищевыми продуктами надо учитывать, что от контакта с хлористым кальцием у них появляется привкус горечи, что недопустимо.

По сравнению с водой, рассолы имеют меньшую теплопроводность и удельную теплоемкость. Это значит, что, при повышении концентрации солей, заданную холодопроизводительность можно обеспечить увеличением объема циркулирующего в системе раствора. Возрастет и плотность жидкости, из-за чего привод перекачивающего насоса будет работать с повышенным энергопотреблением.

В процессе охлаждения молока принимают во внимание и тот факт, что водный раствор хлористого натрия имеет более высокую коррозионную активность, чем хлористого кальция. С другой стороны, NaCl дешевле, чем СаСl2.

Хладоносителями могут быть не только рассолы. Кроме них, используются и другие технические жидкости, отличающиеся малой коррозионной активностью и низкой температурой замерзания. Это антифризы: пропиленгликоль, этиленгликоль, глицерин и метанол (метиловый спирт). Не смотря на то, что они стоят заметно дороже, чем рассолы NaCl и СаСl2, при выборе хладоносителя их превосходные технические характеристики часто становятся решающим аргументом.



Возврат к списку