北京交通大学：《铁路货运技术》课程教学资源（阅读教材）第07章 制冷原理和方法 第二节 冰盐制冷 第二讲 冰盐混合物的产冷量

7.2.2冰盐混合物的产冷量 冰盐混合物的融化热，就是我们可以利用的产冷量。由于盐的溶解热较小 (85.8kJg),0C时冰的融化热较大(335kJkg),所以混合物中盐的含量加大后， 每千克冰盐混合物总融化热要减少。此外，冰的融化热随着融化温度的降低，其 融化热也比0℃时减少。温度越低，冰的融化热减少数量越多。 设1kg冰由-4变为0℃的水可以按两个过程进行：一种是先在-4下融化成 同温度的水，然后升温至0℃的水：另一种是先由-马的冰升温为0℃的冰，再在 0℃时融化为0℃的水。根据能量守恒定律，这两种过程所吸收的热量值应相等。 设冰在-4温度的融化热为9，零度以下水的比热容为C,冰的比热容为C,冰 在0℃的融化热为9，则有如下方程： 41+4C=9+4C (7-1) 已知冰的比热容为2.094Jg·K),冰在0℃时融化热为335kJkg,水在0℃ 以下比热容为3.768kJ(gK),则可求出0℃以下冰的融化热。 即9=9-1(G-C=35-46.768-2.094)=335-1.674,(k) 根据盐溶解的吸热和0℃以下冰的融化热，在100g冰内掺盐克数a的比例 时，冰盐混合物总的产冷量应按下式计算： 9a=85.8 a+ 100635-1.674)(W1kg) (7-2) 100+a100+a 根据上式，冰盐混合物产冷量的理论值详见表7-3。 表73冰盐混合物的产冷量表 每百克冰内掺盐量(g) 51015 202530 冰盐混合物理论产冷量(kkg)318.5303.4289.0275.8262.9250.2 冰盐混合物的温度和融化热的实际数值与冰盐质量、冰块和盐粒的大小， 以及冰盐掺和方法有很大关系。使用工业用盐，当冰块较碎、混合较均匀时，加 30%的盐实际可得到-17℃~19℃的低温。冰盐混合物的融化热，也由于混合不 均匀，一部分盐不能参加反应，而要低于理论值。在实际使用时，有一部分混合 物要为降低本身温度而融化，冰盐初始温度愈高，这部分的损耗也愈大，因此可

7.2.2 冰盐混合物的产冷量 冰盐混合物的融化热，就是我们可以利用的产冷量。由于盐的溶解热较小 （85.8kJ/kg），0℃时冰的融化热较大（335kJ/kg），所以混合物中盐的含量加大后， 每千克冰盐混合物总融化热要减少。此外，冰的融化热随着融化温度的降低，其 融化热也比 0℃时减少。温度越低，冰的融化热减少数量越多。 设 1kg 冰由 1  t 变为 0℃的水可以按两个过程进行：一种是先在 1  t 下融化成 同温度的水，然后升温至 0℃的水；另一种是先由 1  t 的冰升温为 0℃的冰，再在 0℃时融化为 0℃的水。根据能量守恒定律，这两种过程所吸收的热量值应相等。 设冰在 1  t 温度的融化热为 1 q ，零度以下水的比热容为 C1 ，冰的比热容为 C ，冰 在 0℃的融化热为 q ，则有如下方程： q1  t 1C1  q  t 1C （7-1） 已知冰的比热容为 2.094 kJ kg K /( )  ，冰在 0℃时融化热为 335kJ/kg，水在 0℃ 以下比热容为 3.768 kJ kg K /( )  ，则可求出 0℃以下冰的融化热。 即 ( ) 335 (3.768 2.094) q1  q t 1 C1 C  t 1  1   335 1.674 ( ) t kJ 根据盐溶解的吸热和 0℃以下冰的融化热，在 100g 冰内掺盐克数 a 的比例 时，冰盐混合物总的产冷量应按下式计算： 1 100 85.8 (335 1.674 ) ( / ) 100 100 a q t kJ kg a a       混 （7-2） 根据上式，冰盐混合物产冷量的理论值详见表 7-3。 表 7-3 冰盐混合物的产冷量表 每百克冰内掺盐量（g） 5 10 15 20 25 30 冰盐混合物理论产冷量(kJ/kg) 318.5 303.4 289.0 275.8 262.9 250.2 冰盐混合物的温度和融化热的实际数值与冰盐质量、冰块和盐粒的大小， 以及冰盐掺和方法有很大关系。使用工业用盐，当冰块较碎、混合较均匀时，加 30%的盐实际可得到-17℃～-19℃的低温。冰盐混合物的融化热，也由于混合不 均匀，一部分盐不能参加反应，而要低于理论值。在实际使用时，有一部分混合 物要为降低本身温度而融化，冰盐初始温度愈高，这部分的损耗也愈大，因此可

用于冷却周围介质的实际融化热也就愈小。 冰与盐接触时，由于冰融化和盐溶解都要吸收热，就使接触部分迅速降温， 这种降温作用随着融化的继续很快就扩展到全部冰盐混合物。加入一定百分比的 盐，降到一定的温度后即趋稳定，此后就保持在一定的温度下吸收外界的热而继 续融化和溶解，使盐水愈来愈多，直到冰减少到不能维持盐水的温度时，整个两 相体系的温度也就逐渐升高，待冰全部化完后，盐水温度就慢慢接近环境温度， 冷却作用也就终止。 如前所述，食盐水溶液的冰点（凝固温度）与食盐的含量有关。同样，其他盐 水、醇类溶液的冰点（凝固温度）也与溶液中盐、醇的浓度有关。当含盐量（醇量） 增加时，凝固温度就下降。但凝固温度有个最低限度（即浓度有个最大值）。最低 的凝固温度称为共晶温度，处于共晶温度下的盐水浓度称为共晶浓度，此时的溶 液称为共晶溶液。采用不同的盐类，可获得不同的共晶温度。 共晶浓度的溶液在共晶温度下冻结时，与纯溶液一样要放出一定的热量（凝 固潜热)，这样形成的冰称为共晶冰。同样，共晶冰融化时也要吸收热量（融化潜 热)。 共晶冰具有较低的融点，故可用来蓄冷。在板状、柱状或球状空心容器中 充入共晶液，用外加冷源或在容器内加装盘管制冷，使共晶液在共晶温度下冰结， 即成为冷冻板，简称“冷板”。冷板冷藏车和冷板集装箱都是用冷板作冷源的冷 藏运输工具

用于冷却周围介质的实际融化热也就愈小。 冰与盐接触时，由于冰融化和盐溶解都要吸收热，就使接触部分迅速降温， 这种降温作用随着融化的继续很快就扩展到全部冰盐混合物。加入一定百分比的 盐，降到一定的温度后即趋稳定，此后就保持在一定的温度下吸收外界的热而继 续融化和溶解，使盐水愈来愈多，直到冰减少到不能维持盐水的温度时，整个两 相体系的温度也就逐渐升高，待冰全部化完后，盐水温度就慢慢接近环境温度， 冷却作用也就终止。 如前所述，食盐水溶液的冰点(凝固温度)与食盐的含量有关。同样，其他盐 水、醇类溶液的冰点(凝固温度)也与溶液中盐、醇的浓度有关。当含盐量(醇量) 增加时，凝固温度就下降。但凝固温度有个最低限度(即浓度有个最大值)。最低 的凝固温度称为共晶温度，处于共晶温度下的盐水浓度称为共晶浓度，此时的溶 液称为共晶溶液。采用不同的盐类，可获得不同的共晶温度。 共晶浓度的溶液在共晶温度下冻结时，与纯溶液一样要放出一定的热量(凝 固潜热)，这样形成的冰称为共晶冰。同样，共晶冰融化时也要吸收热量(融化潜 热)。 共晶冰具有较低的融点，故可用来蓄冷。在板状、柱状或球状空心容器中 充入共晶液，用外加冷源或在容器内加装盘管制冷，使共晶液在共晶温度下冰结， 即成为冷冻板，简称“冷板”。冷板冷藏车和冷板集装箱都是用冷板作冷源的冷 藏运输工具