Оптимальная концентрация раствора для промышленных теплоносителей?
Теплоносители (хладоносители) являются промежуточным телом, с помощью которого осуществляется перенос тепла от воздуха охлаждаемого помещения к холодильному агенту. Хладоносителем может служить вода, водные растворы солей или жидкости с низкой температурой замерзания - антифризы и т. д. Их применяют там, где непосредственное охлаждение нежелательно или не представляется возможным.
Ни один теплоноситель не служит вечно. И воду, и антифриз периодически н\требуется пополнять или заменять. Не все владельцы отопительных систем знают, как долить воду в систему отопления. Нюансы долива зависят от объема и конструкции конкретной системы.
Еще один немаловажный момент – знать, какая необходима температура замерзания антифриза. Только при выполнении этого условия можно выбрать наиболее оптимальную жидкость для систем отопления.
Предъявляемые требования
В качестве теплоносителей в зависимости от назначения производственных процессов могут применяться самые разнообразные газообразные, жидкие и твердые вещества. С точки зрения технической и экономической целесообразности их применения теплоносители должны обладать следующими качествами:
- иметь достаточно большую теплоту парообразования и теплоемкость, соответствующую плотность, малую вязкость
- иметь необходимую термостойкость и не оказывать неблагоприятного воздействия на материалы аппаратуры
- быть недорогими и достаточно доступными
При выборе теплоносителей необходимо в каждом отдельном случае детально учитывать их термодинамические и физико-химические свойства, а также технико-экономические показатели.
С одной стороны, почти всем необходимым требованиям соответствует самая простая жидкость для систем отопления — вода. Тем не менее, один значительный минус, перечеркивает все достоинства — вода кристаллизуется уже при нулевой температуре. При замерзании, скорее всего мы столкнемся с выходом из строя котла, труб и радиаторов.
В таких случаях на помощь приходятжидкости,содержащие пропиленгликоль или другие антифризы. Подвергаясь отрицательным температурам, подобные жидкости в значительной мере теряют текучесть, но не замерзают и не имеют резкого расширительного коэффициента, в следствии чего, оборудование остается в рабочем состоянии, даже подвергаясь заморозкам.
Формула расчета
Как таковой формулы оптимальной концентрации для теплоносителей не существует, так как необходимая концентрация определяется под конкретные условия заказчика с учетом температуры окружающей среды эксплуатации теплоносителя, безопасности использования и срока службы теплоносителя (определяется тип присадок).
Существуют таблицы разбавления теплоносителей.
Для разведения концентрированного этиленгликоля применяется деминерализованная умягченная вода с минимальным содержанием солей магния и кальция. Если в процессе разбавления добавляются антикоррозионные присадки, то жесткость воды не должна превышать 5 мг на эквивалент. Для удобства можно руководствоваться таблицей:
| Температура замерзания рабочего состава | Объем этиленгликоля, в литрах | Объем воды, в литрах |
| -20 °С | 54 | 60 |
| -25 °С | 60 | 40 |
| -30 °С | 65 | 35 |
| -40 °С | 77 | 23 |
Для подготовки теплоносителя, на основе концентрированного пропиленгликоля используется деминерализованная вода. Допустимо разбавление в разной пропорции, по объему или массе. Для удобства можно использовать следующую информацию:
| Объемная концентрация в % | Плотность при 20°C, г/см 3 | Температура замерзания, °C |
| 25 | 1,023 | -10 |
| 30 | 1,029 | -13 |
| 35 | 1,033 | -17 |
| 40 | 1,037 | -21 |
| 45 | 1,042 | -26 |
| 50 | 1,045 | -32 |
Пропиленгликолевые теплоносители не используются в системах с оцинкованными трубами, длительное воздействие приводит к отслаиванию материала.
Ключевые особенности
Прежде чем приобретать теплоноситель необходимо убедиться в том, что его можно применять в производстве конкретной сферы деятельности.Ограничения по применению теплоносителей, кроме экологической составляющей, могут определяться условиями эксплуатации - внешней и рабочей температуры, давлению, и имеют классификацию промышленных теплоносителей. Важно учитывать требования и характеристики материалов, из которых изготовлено теплообменное и технологическое оборудование. Применение специально разработанных охлаждающих жидкостей более безопасно для теплообменных систем.
Компания «SVA» производит специальные низковязкие теплоносители, благодаря которым снижается порог температуры начала кристаллизации, достигается оптимальная вязкость для эксплуатации, а высокий коэффициент теплоотдачи теплоносителей делает эксплуатацию теплообменных систем экономически выгодной.
Для эффективного применения теплообменного оборудования, систем поддержания микроклимата и промышленного оборудования, необходим подбор теплоносителя, соответствующего требуемым параметрам эксплуатации. Для реализации этих условий специалисты компании окажут консультацию в подборе теплоносителя. Нами осуществляется комплексный подбор состава низкозамерзающего всесезонного с учетом требований и критериев сферы деятельности заказчика.
При изготовлении теплоносителей особенно важно тщательно соблюсти концентрацию всех веществ, иначе жидкость получится либо слишком вязкой, либо уязвимой перед низкими температурами. На нашем производстве пристально следят за особенностями производства теплоносителей для промышленности.
Для характеристики интенсивности процесса теплообмена используется коэффициент теплоотдачи теплоносителя. Численно коэффициент теплоотдачи равен тепловому потоку, приходящемуся на единицу поверхности при температурном напоре, равный единице, α – Вт/(м2×К). Он показывает количество теплоты, которое передается в единицу времени через расчетную единицу поверхности. Это сложная величина и ее невозможно определить общей формулой. Обычно коэффициент теплоотдачи теплоносителя находят экспериментально.
Преимущественные условия эксплуатации теплообменников и систем подачи холода возможны при постоянном контроле состояния теплоносителей. С целью обеспечения высокого качества подобранных теплосетей, необходимо выполнять своевременный мониторинг качества и состава теплоносителей. Мониторинг качества теплоносителя проводится регулярно с установленной периодичностью, связанной с режимом его работы в системе. Дополнительная проверка качества теплоносителя понадобится также и после длительного простоя системы, проведения ремонтных работ и при её заполнении новыми видами и марками жидкостей для теплообменных систем.По прошествии времени и с выработкой ресурса рабочего вещества необходимо проводить утилизацию теплоносителей и хладоносителей. Компания «SVA» проводит анализ залитого в систему теплоснабжения теплоносителя, оценивает его основные свойства и оформляет рекомендации по замене.
Выводы
Гликолевый теплоноситель более технологичен, безопасен и эффективен, чем вода. В некоторых условиям эксплуатации он незаменим. В продаже можно найти как готовые составы, так и растворы гликолей различной концентрации с пакетом присадок, которые теоретически можно довести до нужных параметров.
Самостоятельное смешение этилен- и пропиленгликоля с водой проводится до заполнения системы, с учетом рекомендаций производителя. Но лучше всего приобрести теплоносители по оптовым ценам в компании «SVA».
