Сергей Беликов - Незамерзающие теплоносители

Незамерзающие теплоносители
Название: Незамерзающие теплоносители
Автор:
Жанр: Техническая литература
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2013
О чем книга "Незамерзающие теплоносители"

В стране с суровым зимним климатом, таким как Россия, о незамерзающих жидкостях должны знать все. Причем, эта информация должна быть, по идеи, обильна и доступна. Однако, чем «совершеннее» становится наш рынок, тем меньше места на нем для точных наук. И тогда специалисты раздергивают на цитаты редкие пособия с грамотной информацией как случилось с брошюрой по мембранным бакам Алексея Торопова.

Требования рынка о достоверной информации и побудили нас создать настоящую брошюру. В ней описывается эволюция создания рынка незамерзающих жидкостей в России. Даны определения основных жидкостей, а также правила применения в технических системах.

Автор выражает благодарность профессору, доктору технических наук П. А. Хаванову за рецензирование книги и существенные замечания, учтенные в работе.

Мы надеемся, что данное пособие станет хорошим помощником специалистам.

Бесплатно читать онлайн Незамерзающие теплоносители


1. Введение

Теплоноситель – жидкость или газ, использующиеся для передачи тепловой энергии. В инженерных системах вода – наиболее часто используемый теплоноситель.

Специальные незамерзающие теплоносители (далее СТ) – это жидкости заводского изготовления с низкой температурой замерзания, имеющие совокупность определенных свойств и предназначенные для использования в технологических системах.

Сегодня «незамерзающие» теплоносители как для систем местного отопления, так и для установок промышленного кондиционирования начинают играть доминирующую роль. Ушли в прошлое времена, когда каждый «умелец» пытался сделать из своей системы нечто уникальное, используя в ней химические рассолы, трансформаторное масло, растворы спиртов или смеси других веществ.

В настоящее время рынок оригинальных незамерзающих теплоносителей выглядит следующим образом (рис. 1.1.).


Рис 1.1. Диаграмма сравнения рынка теплоносителей


За последние десять лет применение СТ увеличилось в 60 раз. Это объясняется не только морозоустойчивостью этих жидкостей, но и рядом свойств (низкая коррозионная активность, защита от накипи, стабильность при длительной эксплуатации), а также грамотностью потребителей и монтажников.

Подавляющее число СТ имеет гликолевую основу, а значит, их свойства (теплоемкость, вязкость, плотность и т. д.) отличаются от свойств простой воды, для которой обычно делаются все гидравлические и тепловые расчеты.

Как говорилось выше, отличие физических свойств воды от других теплоносителей (табл. 1.1) влияет на важнейшие параметры работы системы отопления. Это можно проиллюстрировать сравнением ее свойств с физическими характеристиками одного из самых популярных в России СТ – DIXIS.


Таблица 1.1. Таблица физических характеристик теплоносителя DIXIS


Для снижения коррозионной активности антифризов (СТ) используются ингибиторы коррозии. Также в состав теплоносителя вводят ингибиторы накипеобразования, набухания и растворения резиновых уплотнителей системы отопления, либо кондиционирования, пенообразования.

Ингибиторы – (от лат. Inhibeo – задерживаю) в химии – вещества, тормозящие химические процессы, например, коррозию, полимеризацию, окисление. Относительная масса ингибиторов, добавляемых в реакционную среду, может меняться от долей процента (ингибиторы полимеризации) до нескольких процентов (присадки к смазочным маслам).

Необходимо также отметить, что в настоящее время на рынке антифризов появились новые экономичные антифризы на основе органических солей марки ТЭЖ (ацетата и формиата калия) с температурным диапазоном эксплуатации от +102 до –5 °С.


Где используется

В любых приборах/инженерных системах и др., служащих для передачи/распределения тепла, используется теплоноситель: системы отопления зданий, холодильник, кондиционер, масляный обогреватель, тепловой пункт, котельная, солнечный коллектор, солнечный водонагреватель и др. Например, в солнечных водонагревательных системах используются специальные теплоносители. Основные требования для таких теплоносителей: морозостойкость – до –30 °С и устойчивость к перегревам – до +200 °С. Чаще всего используются теплоносители на основе пропиленгликоля. Это обусловлено его нетоксичностью (является пищевой добавкой Е1520) и соответствию всем заявленным требованиям. Для высокотемпературных гелиосистем (свыше 300 °С) используются специальные типы теплоносителей на основе растворов солей, силикона или масляные теплоносители.

Основные параметры при выборе теплоносителя

Рабочий диапазон температур.

Не существует теплоносителя, способного перекрыть весь диапазон от 0 до, скажем, 3000 К. У каждого вида теплоносителя есть свой рабочий диапазон, в котором теплоноситель может находиться небольшое время без существенной деградации. Однако существуют специально разработанные терможидкости с расширенным рабочим диапазоном, который недостижим для воды, силиконовых масел и других классических теплоносителей.


Теплоемкость.

Определяет количество теплоносителя, которое необходимо прокачивать в единицу времени для переноса заданного количества тепла.


Коррозионная активность.

Ограничивает применение некоторых теплоносителей, заставляет добавлять ингибиторы коррозии (классический пример – гликолевые антифризы для автомобилей), накладывает ограничения на материал конструкции.


Вязкость.

Определяет силы внутреннего трения, возникающие при движении жидкости.

Косвенно влияет на скорость прокачки, на потери в трубопроводах, на коэффициент теплопередачи в теплообменниках. Может изменяться в очень широких пределах при изменении температуры.


Смазывающая способность.

Накладывает ограничения на конструкцию и материалы циркуляционного насоса и прочих механизмов, соприкасающихся с теплоносителем.


Безопасность.

Температура вспышки, температура воспламенения, токсичность жидкости и ее паров. Вероятность ожогов – как горячих, так и криоожогов.

В США, Германии, Франции и других развитых странах с 1996 г. начался переход на использование только пропиленгликолевых теплоносителей. В России в последнее время их доля от общего объема продаваемых теплоносителей неуклонно растет.


Подавляющее число специальных теплоносителей (СТ) имеет гликолевую основу, а значит, их свойства (теплоемкость, вязкость, плотность и т. д.) отличаются от свойств простой воды.

2. Виды теплоносителей

В современной технике в качестве теплоносителей применяются различные химические жидкости и вода, их спектр чрезвычайно широк. В таблице представлены сравнительные характеристики теплоносителей.

В настоящее время перечисленные в пунктах 1–4 таблицы 2.1 теплоносители почти полностью вытеснены растворами этиленгликоля в связи с тем, что при комплексной оценке свойств (низкой температуре замерзания, большой теплоемкости, высокой температуре кипения, относительно низкой вязкости и ряда других показателей) они наиболее полно отвечают требованиям, предъявляемым к незамерзающим теплоносителям.


Таблица 2.1.


Важнейший параметр для антифризов – максимальные рабочие температуры. Так, кипеть при атмосферном давлении большинство этиленгликолевых растворов начинает при 104–112 °С. Однако некоторые производители, например, Clariant, указывают рабочие температуры значительно выше – до 150 °С. Принципиальное значение этот параметр имеет потому, что, в отличие от воды, при превышении допустимой температуры происходит необратимое разложение гликолевых растворов. Если температура даже в какой-либо точке системы превысит критическое для данной марки антифриза значение – произойдет термическое разложение гликоля и антикоррозионных присадок с образованием кислот и выпадением твердых осадков.

2.1. Вода


С этой книгой читают
Книга интересна, прежде всего, инженерам и проектировщикам, монтажникам, работа которых связана с созданием систем отопления и водоснабжения. Много нового найдут в ней также другие интересующиеся данным вопросом.В книге помещены методики подбора расширительных баков и гидроаккумуляторов, даны адреса основных производителей оборудования.
Рассмотрены основные положения седьмого издания главы 1.8 Правил устройства электроустановок (ПУЭ), утвержденной приказом Минэнерго России от 9 апреля 2003 г. № 150, содержащей нормы приемо-сдаточных испытаний различных видов электрооборудования, в виде вопросов и ответов.Пособие поможет специалистам в изучении Правил при приеме на работу и при подготовке к проверке знаний.Для специалистов предприятий и организаций, занимающихся проектированием,
Это дополненное второе издание книги «ТРИЗ для чайников 5», посвященной одному из важных инструментов ТРИЗ – анализу типовых ошибок при развитии технических система. Для упрощения освоения материала в книге приведено большое количество примеров, иллюстрирующих материал.Книга адресована широкому кругу инженеров, менеджерам по инновациям и инвестициям.
Автор описывает историю создания первого проекта кибернетической сети, которая полностью обвяжет всю экономику. И это даст огромный эффект.
Представь: твои мысли, воспоминания, личность – всё, что делает тебя тобой – скопировано в цифровой рай. Ни болезней, ни старости больше нет. Только бесконечный потенциал виртуального существования.
В книге Алисы Ганиевой «Салам тебе, Далгат» действуют все главные персонажи современного Дагестана: маргиналы и модники, восторженные романтики и молодые прожигатели жизни, суфии и ваххабиты. Один летний день молодого махачкалинца по имени Далгат позволяет увидеть изнутри северокавказское общество, стоящее на грани гражданской войны.
Главная героиня нового романа – девушка по имени Ева-Мария, переживающая раздвоение личности и не подозревающая об этом. В одном теле существуют две души, два характера и две судьбы. Мария – амбициозная карьеристка, живущая сиюминутно и готовая растоптать любого, кто помешает ей добиться цели. Ева – свободная художница, мечтающая прикоснуться к вечности, и для нее искусство дороже жизни. Но лишь одна из них сможет бороться за будущее – та, котора
Продолжение романа "Послание из прошлого". Группа школьников во время проведения игры "Зарница" попадает из 1984 года в 1941, когда враг пробивается к Москве. ЧП по исчезновению в 1984 году расследует милиция, а ребятам нужно постараться выжить и вернуться назад. У каждого из них проявляются способности, о которых они и не подозревают. Смогут ли они сплотиться или вражда погубит весь отряд? Петля времени неумолимо затягивается.
Невероятно чувственные остросюжетные романы Татьяны Бочаровой заведуют самые тонкие струны в женской душе, заставляя вспомнить все, о чем мечталось, да не сбылось. Они дарят надежду, что никогда не поздно все изменить!Уже целый год молодая скрипачка Аля Бажнина работает в престижном московском оркестре. Жизнь девушки не проста, но Аля старается не унывать. Однако все меняется, когда оркестр уезжает на гастроли. Происходит трагедия: убит дирижёр П