乙二醇密度

蓄冰：乙二醇水溶液浓度的选择与管道阻力计算

2013-09-0911:35专业分类：暖通空调浏览数：2378

冰蓄冷系统所用的载冷剂多为乙二醇水溶液。乙二醇（C2H4(OH)2）是无色、

无味的液体，挥发性低，腐蚀性弱，容易与水和许多有机化合物合使用。乙二醇

分子量62.07，凝固点－12.7℃，溶解潜热（－12.7℃）187KJ/Kg。不同浓度

的乙二醇水溶液的密度、比热、导热系数、粘度和凝固点见表4-4至4-8。

表4-4乙二醇水溶液的密度

（Kg/m3）

温度℃

乙二醇体积百分比浓度

10%20%30%40%50%60%

-351089.941104.60

-301089.041103.54

-251088.011102.36

-201071.981086.871101.06

-151070.871085.611099.64

-101054.311069.631084.221098.09

-51036.851053.111069.631084.221098.09

01018.731035.671051.781066.801081.081094.64

51017.571034.361050.331065.211079.331092.73

101016.281032.941048.761063.491077.461090.70

151014.871031.391047.071061.651075.461088.54

201013.341029.721045.251059.681073.351086.27

251011.691027.731043.321057.601071.111083.87

301009.921026.021041.261055.391068.751081.35

351008.021023.991039.081053.071066.271078.71

401006.011021.831036.781050.621063.661075.95

451003.871019.551034.361048.051050.941073.07

501001.611017.161031.811045.351058.091070.06

55999.231014.641029.151042.541055.131066.94

60996.721011.991026.36139.611052.041063.69

65994.101009.2231023.451036.551048.831060.32

70991.351006.351020.421033.371045.491055.83

75988.491003.341017.241030.071042.041053.22

80985.501000.211014.001026.561038.461049.48

表4-5乙二醇水溶液比热

（KJ/Kg.K）

温度℃

乙二醇体积百分比浓度

10%20%30%40%50%60%

-353.0682.844

-303.0882.866

-253.1072.888

-203.3343.1262.909

-153.3513.1452.931

-103.5603.3673.1652.953

-53.7573.5743.3843.1842.975

03.9373.7693.5893.4013.2032.997

53.9463.7803.6033.4183.2233.018

103.9543.7923.6173.4353.2423.040

153.9633.8033.6313.4513.2613.062

203.9723.8153.6453.4683.2813.084

253.9813.8263.6603.4853.3003.106

303.9893.8383.6743.5023.3193.127

353.9983.8493.6883.5183.3393.149

404.0073.8613.7023.5353.3583.171

454.0153.8723.7163.5523.3773.193

504.0243.8843.7303.5693.3963.215

554.0333.8953.7453.5853.4163.236

604.0423.9073.7593.6023.4353.258

654.0503.9183.733.6193.4543.280

704.0593.9303.7873.6363.4743.302

754.0683.9413.8013.6533.4933.324

804.0773.9533.8163.6693.5123.345

具体到某个系统乙二醇水溶液浓度的确定，应根据前面在蓄冷系统选择中确

定的最低运行温度，并考虑一定的安全运行系数而定。如前例中若定为8小时蓄

冰时间则必须保证-6.5℃的供温度，从表4-8可查得乙二醇水溶液应保证不低于

20%的浓度，再考虑冷机安全运行的需要一般蓄冷系统乙二醇溶液的凝固点应低

于最低运行温度3至4℃，可选定为25%的体积浓度。

表4-6乙二醇水溶液导热系数

（W/·K）

温度℃

乙二醇体积百分比浓度

10%20%30%40%50%60%

-350.3280.307

-300.3330.312

-250.3390.316

-200.3710.3440.321

-150.3770.3490.325

-100.4150.3830.3540.329

-50.4600.4220.3890.3590.333

00.5110.4680.4290.3950.3640.336

50.200.760.4360.4000.3680.340

100.5280.4830.4420.4050.3730.343

150.5370.4900.4480.4100.3770.346

200.5450.4970.4530.4150.3800.349

250.5520.5030.4590.4190.3840.352

300.5590.5090.4640.4240.3870.355

350.5660.5150.4690.4280.3910.358

400.5720.5200.4730.4310.3940.360

450.5770.5250.4770.4350.3970.363

500.5830.5290.4810.4380.3990.365

550.5880.5340.4850.4410.4020.367

600.5920.5380.4880.4440.4040.369

650.5960.5410.4910.4660.4060.371

700.6000.5440.4940.4490.4080.372

750.6030.5470.4960.4510.4100.374

800.6060.5490.4980.4520.4110.375

表4-7乙二醇水溶液

粘度（mPa·S）

温度℃

乙二醇体积百分比浓度

10%20%30%40%50%60%

-3566.9393.44

-3043.9865.25

-2530.546.75

-2015.75022.0734.28

-1511.7416.5325.69

-106.199.0612.7419.62

-53.655.037.1810.0515.25

02.083.024.155.838.0912.05

51.792.543.484.826.639.66

101.562.182.954.045.507.85

151.371.892.533.444.636.46

201.211.652.202.963.945.38

251.081.461.922.573.394.52

300.971.301.692.262.943.84

350.881.171.501.992.563.29

400.801.061.341.772.262.84

450.730.960.211.592.002.47

500.670.881.091.431.782.16

550.620.810.991.291.591.91

600.570.740.901.171.431.69

650.530.690.831.061.291.51

700.500.640.760.971.171.35

750.470.590.700.891.071.22

800.440.550.650.820.981.10

表4-8

此外，虽然乙二醇对普通金属的腐蚀性比水低，然而，乙二醇的含水溶液则会

呈现出微弱的腐蚀性，随着使用过程，乙二醇被氧化呈弱酸物性，因此，乙二醇

水溶液中应加入添加剂，添加剂包括防腐剂和稳定剂，或予先作防腐处理。可在

金属表面形成阻蚀层；而稳定剂可为碱性缓冲剂硼砂，使溶液维持碱性（PH>7）。

溶液中添加剂的添加量为800～1200ppm。

对于乙二醇系统的阻力计算，在双工况冷机的选择中，冷机运行阻力生产厂

家可以提供，在选板式换热器时，两侧的阻力厂家也可以给出，只有机房及系统

中管道的阻力需要设计人员具体计算。

由于乙二醇水溶液的密度稍大于水，粘度大于水，而比热小于水，所以在计

算载冷剂流量和管道系统阻力时应予以注意。图4-3给出不同质量浓度乙二醇水

溶液在管道中流动时，其阻力与水阻力相比的修正系数。

例题：试问在相同载冷量和相同温度差条件下，采用质量浓度25％的乙二

醇水溶液作载冷剂，当溶液平均温度为＋5℃和－5℃时，所需流量是以水为载

冷剂的多少倍？

解：载冷量＝G1·C1·r1·Δt=G2·C2·r2·Δt

式中：C1－水的比热，取为4.1868KJ/Kg℃

C2－25％乙二醇水溶液的比量，5℃时为

3.739KJ/Kg，－5℃时为3.715KJ/Kg;

ρ1－水的密度，取为1000Kg/m3；

ρ2－25％乙二醇水溶液的密度，5℃时为

1038.02Kg/m3，－5℃时为1040.57Kg/m3。

这样，5℃时：

-5℃时，

所以，采用25％浓度乙二醇水溶液为载冷剂时，所

需流量应比水流量大8％。

例题：试问采用质量浓度25％乙二醇水溶液为载冷剂，溶液平均温度为＋

5℃和－5℃时，与水相比，管道流动阻力应乘以的修正系数为多少？

解：查图4-3可以得出：

5℃时，修正系数为1.22；

－5℃时，修正系数为1.36。