摘要：概述了載冷劑在冷凍領域的應用，包括其定義、分類以及冷凍領域對載冷劑的需求和特點。詳細闡述了載冷劑的選擇原則與方法及其在冷凍系統中的應用方式和流程。此外，還探討了載冷劑性能的優(yōu)化措施和在冷凍領域中的創(chuàng)新應用，并分析了優(yōu)化和創(chuàng)新對冷凍領域的影響與貢獻。通過案例分析，評估了載冷劑在實際應用中的效果及存在的問題。最后，展望了載冷劑的發(fā)展趨勢、面臨的挑戰(zhàn)以及在冷凍領域的應用前景，并提出了相應的建議。

關鍵詞：載冷劑;冷凍領域;應用技術;優(yōu)化改進

1載冷劑在冷凍領域的應用概述

1.1載冷劑的定義與分類

載冷劑對于冷凍領域至關重要，作為間接制冷系統的核心，能有效傳遞熱量實現冷卻。它們作為“第二制冷劑”，廣泛應用于空調工程、工業(yè)生產和科研領域。特別在遠距離冷量傳輸中，載冷劑先在蒸發(fā)器冷卻，再冷卻目標物，優(yōu)勢顯著。

當前常用載冷劑包括冰河冷媒LM系列、中盛SH系列等，分別以其高效環(huán)保、穩(wěn)定安全及天然無毒特性，滿足多樣冷卻需求。

總之，載冷劑極大地提升了冷卻效率，實現了節(jié)能減排，并適應各種冷卻場所。技術進步預示未來將涌現更多新型高效載冷劑，為冷凍行業(yè)帶來新發(fā)展動力。

1.2冷凍領域的需求與特點

在冷凍領域，隨著產品質量標準化的推進以及溫區(qū)需求的多樣化，傳統制冷系統面臨著日益復雜的挑戰(zhàn)。在這種背景下，載冷系統的應用逐漸顯現出其獨特優(yōu)勢。通過集中控制以實現穩(wěn)定的前提，載冷系統能夠滿足各種溫區(qū)的需求，從而簡化制冷流程并提高效率。特別是在氨改項目中，載冷劑的節(jié)能與方便性得以充分體現。它能夠在不停庫的前提下，以最小成本進行安全改造，這不僅降低了改造風險，還大幅縮短了改造周期。因此，載冷劑在冷凍領域的應用正逐漸成為行業(yè)發(fā)展的新趨勢，其節(jié)能、高效、安全的特點將為冷凍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動力［1］。

2載冷劑在冷凍領域的應用技術

2.1載冷劑的選擇原則與方法

冷凍領域中，載冷劑技術極為關鍵，關乎系統效率與穩(wěn)定性。載冷劑選型需謹慎，應考慮材料兼容性（不腐蝕金屬）、抗氧化性（防酸化）及不可燃性以確保安全。載冷能力方面，包括高比熱、大載冷量、優(yōu)異的導熱與傳熱系數以及低黏度、良好的低溫流動性均為重要選擇標準，可提升效率、加快熱傳遞、減少能耗。實踐中，應依據具體溫度要求調整載冷劑濃度，如在低溫環(huán)境采用低冰點、高沸點載冷劑。恰當應用載冷劑，能保障冷凍系統高效、穩(wěn)定、安全運行，推動行業(yè)發(fā)展。

2.2載冷劑在冷凍系統中的應用方式

在冷凍領域中，載冷劑的應用方式至關重要，它通常作為冷量或熱量的載體，在冷凍系統中發(fā)揮著不可替代的作用。具體來說，載冷劑通過冷凍泵的輸送，被分配到各個溫區(qū)的蒸發(fā)器中。在蒸發(fā)器內，載冷劑與周圍環(huán)境發(fā)生熱交換，吸收環(huán)境中的熱量，從而實現降溫的效果。這一過程是冷凍技術中的核心環(huán)節(jié)，對于確保冷凍系統的正常運行，提升效率至關重要。

載冷劑的選擇和使用，需要根據具體的冷凍系統和應用需求進行。不同的載冷劑具有不同的物理和化學性質，因此在熱傳導性能、穩(wěn)定性、環(huán)保性等方面存在差異。在實際應用中，需要根據系統的運行溫度、壓力等條件，以及載冷劑與系統其他組件的相容性等因素進行綜合考慮。

此外，隨著科技的不斷進步和新型材料的出現，載冷劑的研究和應用也在不斷深入。未來，我們可以期待更加高效、環(huán)保、安全的載冷劑在冷凍領域得到廣泛應用，為冷凍技術的發(fā)展注入新的活力［2］。

3載冷劑在冷凍領域的優(yōu)化與改進

3.1載冷劑性能的優(yōu)化措施

在冷凍領域中，載冷劑的優(yōu)化與改進對提高冷凍系統的效率和性能至關重要。針對載冷劑性能的優(yōu)化措施，首先要注意載冷劑原液在稀釋過程中應使用軟化過濾后的純水。這樣做的目的是保持載冷劑原有的化學成分不變，確保其性能穩(wěn)定。同時，在配比濃度時，應盡量接近所需要溫度的冰點。這樣做可以減少不必要的黏度和流阻，從而提高載冷劑的傳熱效率。

在實際應用中，這些優(yōu)化措施需要結合具體的冷凍系統和載冷劑類型進行考慮。例如，在不同的冷凍溫度下，載冷劑的最佳配比濃度可能會有所不同。因此，在實際操作過程中，需要根據實際情況進行調整和優(yōu)化。通過這些優(yōu)化措施的實施，可以有效提升載冷劑在冷凍領域的應用效果，為冷凍系統的高效運行提供有力保障。

3.2載冷劑在冷凍領域中的創(chuàng)新應用

載冷劑在冷凍領域的應用已經展現出顯著的創(chuàng)新性和實用性。這一技術的引入不僅為冷凍領域的設計與使用提供了更安全、更方便、更節(jié)能的解決方案，而且使冷凍領域在氨之后迎來了新的發(fā)展機遇。載冷劑的安全性體現在其系統輸送壓力相對較低，一般在0.25～0.50 MPa范圍內，且無相態(tài)變化，避免了液氨或氟利昂等壓力管道輸送可能帶來的危險和損失。同時，載冷劑的便捷性還體現在其簡化了冷凍系統的設計和控制。由于無相態(tài)變化，不需要考慮復雜的回油問題，使系統更簡單、控制更集中，便于物聯網集控。此外，載冷劑的節(jié)能性更是其一大亮點。對于低溫冷凍庫和保鮮庫，載冷劑不僅起到降溫功能，還具有蓄冷功能。通過降低冰點，利用夜間低谷點降低庫溫，載冷劑可以儲存大量的冷量。在平谷點或者高峰點，利用管道泵給冷庫補冷，此過程中壓縮機不需要工作，從而大大節(jié)省了電費，降低了開機頻率。這種創(chuàng)新應用不僅提高了冷凍領域的能效水平，而且為冷凍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的思路。

4載冷劑在冷凍領域的應用案例分析

4.1案例選擇與背景介紹

本昌盛冷庫位于江蘇南通市崇川區(qū)，自2013年起運作，歷經由氨到氟的制冷系統轉換，但氟系統能效低、制冷不佳。2022年，該庫轉向載冷劑系統改造，目的是提升效率、降低能耗。改造聚焦于適宜載冷劑選用與系統優(yōu)化，改造成果顯著，新系統展示出高效制冷與節(jié)能特性，對照數據顯示能耗降低、制冷性能增強。此案例不僅驗證了載冷劑在冷凍領域的重要應用潛力，還為同類改造項目提供了實踐指導，預示著隨著技術演進和廣泛應用，載冷劑將更深層次地促進冷凍行業(yè)的發(fā)展。

4.2案例分析與討論

在本案例中，我們詳細探討了載冷劑在冷凍領域的應用，特別是在改造冷庫系統過程中的關鍵作用。經過精確計算，確定了所需壓縮機制冷量，并選擇了合適的制冷機組及蒸發(fā)冷設備。在此過程中，選擇換熱器尤為重要，因為原系統為氨系統，鐵排管蒸發(fā)器內存在大量油和水，對銅具有腐蝕性。因此，選用了316不銹鋼材料的殼管式蒸發(fā)器，以確保系統的穩(wěn)定性和耐久性。

通過對載冷劑在冷庫原鐵管蒸發(fā)器的換熱量以及原供液管路的數量和管徑的精確計算，得出了冷凍循環(huán)泵的揚程、流量和相對應的功率。此外，針對原鐵排管單路米數較多的情況，經過計算配置了80 m2的蛇形換熱器和7.5 m3的沖霜水箱，以滿足兩組鐵管蒸發(fā)器的融霜熱量需求。

在改造過程中，鑒于冷庫正在使用且?guī)鞙剌^高，原鐵排管內殘留液氨及冷凍油無法清洗的問題，采用了半封閉式膨脹水箱。待新系統安裝完成后，通過載冷劑將原系統內的液氨及冷凍油帶出至膨脹水箱，再通過吸油器在膨脹水箱吸出原系統殘留物。部分沉淀物也可通過循環(huán)泵前過濾桶進行清洗。

經過約100天的緊張施工，改造系統順利完工。系統運行一周后，清理工作全部完成，庫溫成功降至-22 ℃以下。從近期回訪情況看，系統運行費用已基本恢復到0.2元/m2的范圍內，得到了甲方的高度認可。值得一提的是，此次改造還實現了冷庫的全自動物聯網控制，為客戶節(jié)省了兩個專業(yè)開機的費用，同時制冷設備運行一年無售后問題，為客戶大大節(jié)省了運行成本［3］。

5載冷劑在冷凍領域的應用前景展望

5.1載冷劑的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)

載冷劑在冷凍領域的應用前景廣闊，同時也面臨著一些挑戰(zhàn)。目前，載冷劑已經在恒溫凈化車間、保鮮庫、冷凍庫以及氨庫改造等多個領域得到了廣泛應用，并且取得了令人滿意的效果。特別是在冰蓄冷中央空調中的應用，多次證明了載冷劑的有效性和可靠性。然而，我們也必須正視載冷劑在深低溫領域或速凍間應用中所遇到的限制。為了克服這些挑戰(zhàn)，未來的研究應更加深入地探索載冷劑的性能優(yōu)化和創(chuàng)新應用，例如，可以通過改進載冷劑的配方或研發(fā)新型載冷劑，以提高其在深低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和效率。同時，也需要加強載冷劑與其他冷凍技術的結合，以形成更為完善的冷凍系統解決方案。通過這些努力，我們有信心推動載冷劑在冷凍領域的應用，為冷凍行業(yè)的進步作出更大的貢獻。

5.2載冷劑在冷凍領域的應用前景

在當前冷凍領域的實踐中，載冷劑的應用前景正逐漸顯現。隨著社會對食品安全與藥品質量的重視度加深，尤其是在電商、生鮮配送等新興產業(yè)的蓬勃發(fā)展下，載冷劑的市場需求呈現出快速增長的態(tài)勢。國家層面也對載冷劑的應用給予了關注與支持，如《國務院安委會關于深入開展涉氨制冷企業(yè)液氨使用專項治理的通知》中明確指出，在人員密集的生產場所，應避免使用氨直接蒸發(fā)制冷系統，而轉向載冷劑間接制冷系統。同時，國家應急管理部也在相關技術指導書中強調，要避免因簡單替換為氟利昂制冷劑所帶來的新環(huán)境問題。因此，載冷劑制冷技術不僅符合國家政策導向，而且能夠有效解決氨的安全問題，并避免氟利昂可能引發(fā)的新的環(huán)境挑戰(zhàn)。正是基于這些優(yōu)勢，載冷劑制冷技術正逐漸被冷凍領域的企業(yè)所認可和采用，展現出廣闊的應用前景。

參考文獻：

［1］徐霞，徐夢意，虞舟，等.載冷劑的流動特性及在水產品貯運保鮮中的應用研究進展［J］.食品與機械，2023，39（9）：201208，233.

［2］焦峰，李曉鳳，馬臻，等.相變蓄冷材料研究進展和應用綜述［J］.冷藏技術，2023，46（2）：7179.

［3］王樹信，王玉國，彭佳杰，等.船舶制冷劑應用現狀與發(fā)展趨勢［J］.船舶，2021，32（4）：5562.

作者簡介：程利威，男，江蘇太倉人，本科，研究方向：制冷與低溫工程。