I. Auswahl des Kältemittels
Freon ist ein geruchloses, transparentes und wenig toxisches Kältemittel. Es ist weder leicht entflammbar noch explosiv und chemisch sehr stabil. Allerdings weisen verschiedene Freon-Kältemittel mit unterschiedlichen chemischen Strukturen signifikant unterschiedliche Kühleigenschaften auf; daher kann das jeweils geeignete Kältemittel auf der Grundlage der erforderlichen Kühltemperatur ausgewählt werden. Die derzeit am häufigsten in Niedertemperatur-Kühlmittel-Umwälzpumpen verwendeten Kältemittel sind R404A und R22. R404A ist das leistungsfähigere Kältemittel; es schädigt die Ozonschicht nicht und gilt als umweltfreundlich. Zu seinen Eigenschaften zählen geringe Toxizität, Nichtbrennbarkeit, Reinheit und eine gute Kühlwirkung, wodurch es sich für die meisten mittleren und tiefen Temperaturbereiche von Kühlsystemen eignet. R22 ist ein weit verbreitetes Kältemittel; seine Standard-Verdampfungstemperatur liegt bei -40 °C. Aufgrund seiner nicht brennbaren und nicht explosiven Eigenschaften bietet es einen hohen Sicherheitsfaktor und wird häufig in Haushaltsklimaanlagen sowie in Niedertemperatur-Kühlschränken eingesetzt. Ein neues Kältemittel namens „R410A“ hat sich etabliert; es gilt als umweltfreundliches Kältemittel, das R22 ersetzen kann. Da sein Betriebsdruck das 1,6-Fache des Drucks von herkömmlichem R22 beträgt, ist seine Kühlleistung überlegen, und es schädigt die Ozonschicht nicht. Bei der Auswahl eines Kältemittels für eine Niedertemperatur-Kühlmittel-Umwälzpumpe sollten verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie etwa der Betriebsdruck, der Sicherheitsfaktor, die Stabilität sowie die Frage, ob das Kältemittel die Ozonschicht schädigt oder zum Treibhauseffekt beiträgt. Die Wahl eines geeigneten Kältemittels gewährleistet eine optimale Leistung der Niedertemperatur-Kühlmittel-Umwälzpumpe.
II. Auswahl des Kühlmittels
Zu den Kühlmitteln, die in Niedertemperatur-Kühlmittel-Umwälzpumpen verwendet werden, zählen hauptsächlich Wärmeübertragungsöl, Wasser, Ethanol und Frostschutzmittel. Wärmeübertragungsöl verfügt über einen breiten Temperaturbereich, der von Tiefstwerten um -120 °C bis hin zu Höchstwerten von 300 °C und darüber reicht. Dieser Temperaturbereich variiert je nach der spezifischen Zusammensetzung des Wärmeübertragungsöls. Frostschutzmittel ist ein Kühlmedium, das spezielle Additive enthält und vorwiegend in den Kühlsystemen von Kraftfahrzeugmotoren eingesetzt wird. Frostschutzmittel bietet die Vorteile der Korrosionsbeständigkeit und der Verhinderung von Kalkablagerungen; sein Gefrierpunkt liegt jedoch bei -38 °C, was für die Temperaturanforderungen bestimmter Anlagen möglicherweise nicht ausreicht. Wasser weist einen noch stärker eingeschränkten Temperaturbereich auf, stellt jedoch die umweltfreundlichste und praktischste Option dar und kann je nach den spezifischen experimentellen Anforderungen eingesetzt werden.
Das am häufigsten in Niedertemperatur-Umwälzpumpen verwendete Kühlmedium ist eine Mischung aus Ethanol und Wasser. Beim Anmischen ist das Mischungsverhältnis von entscheidender Bedeutung: Es muss 95 % Ethanol und 5 % Wasser betragen. Eine höhere Ethanolkonzentration führt zu einer erhöhten Entflammbarkeit der Mischung. Ist der Wasseranteil hingegen zu hoch und der Ethanolanteil zu niedrig, bildet sich Eis auf der kupfernen Kühlschlange. In diesem Fall muss der Ethanolanteil erhöht werden. Da Ethanol stark flüchtig ist, muss der Füllstand im Kühltank kontinuierlich überwacht werden. Der Kühlmittelstand sollte mindestens 2 cm über der kupfernen Kühlschlange liegen. Sinkt der Kühlmittelstand ab, muss er umgehend wieder aufgefüllt werden. Zudem sollten Staub und andere Verschmutzungen auf der Lüftungsabdeckung regelmäßig entfernt werden, um eine Beeinträchtigung der Wärmeabfuhr zu vermeiden.
III. Tägliche Wartung und Fehlerbehebung
Bei längerem Betrieb kann es vorkommen, dass Niedertemperatur-Umwälzpumpen eine nachlassende Kühlleistung aufweisen. In diesem Fall sollte geprüft werden, ob Verunreinigungen den Wasserkreislauf blockieren; dies kann zu einem unzureichenden Rückfluss des Wassers durch den Filter führen. Zudem können solche Blockaden ungewöhnliche Geräusche seitens des Geräts verursachen. Überprüfen Sie außerdem, ob der Kühlmittelstand infolge von Verdunstung abgesunken ist. Die Flüssigkeit im Kühltank muss die kupferne Kühlschlange vollständig bedecken; ist dies nicht der Fall, muss Kühlmittel nachgefüllt werden. Entfernen Sie regelmäßig Staub und Schmutz von der Lüftungsabdeckung, um eine Beeinträchtigung der Wärmeabfuhr zu verhindern.
Während des Langzeitbetriebs neigen Niedertemperatur-Umwälzpumpen dazu, ungewöhnliche Geräusche zu entwickeln. Ursachen hierfür können ein unzureichender Wasserrückfluss oder mechanischer Verschleiß sein. Regelmäßige Inspektionen sind unerlässlich; Lager und Verschleißteile sollten in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden. Auch das Pumpengehäuse sollte regelmäßig einer Sichtprüfung unterzogen werden. Jedes technische Gerät erfordert eine regelmäßige Inspektion und Wartung seiner Komponenten, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Es gibt zahlreiche weitere Aspekte der täglichen Wartung von Niedertemperatur-Umwälzpumpen, die während des Betriebs eine sorgfältige Haltung sowie strikte Verfahren erfordern.