Применение теплоносителей в системах отопления, вентиляции, кондиционирования

Применение гликоля в разных областях техники

Малая себестоимость данного многоатомного спирта, его особые химические и физические свойства (плотность и другие) привели к тому, что он используется весьма широко в различных технических сферах.

Любой автомобилист знает, что представляет собой обычная охлаждающая жидкость для его «железного коня» под названием антифриз – этиленгликоля 60 % + воды 40 %. Такая смесь характеризуется температурой замерзания -45 градусов, очень трудно найти более подходящую жидкость для автомобильных систем охлаждения, несмотря даже и на высокий класс опасности 1,2-этандиола.

В автомобильной отрасли этиленгликоль находит применение и в качестве отличного теплоносителя. Кроме того, он используется в следующих сферах:

• органический синтез: химические свойства гликоля позволяют с его помощью защищать изофорон и другие карбонильные группы, использовать спирт в виде эффективного растворителя, работающего при повышенных температурах, а также в качестве основной составляющей специальной авиационной жидкости, уменьшающей явление обводнения горючих смесей для летательных аппаратов;
• растворение красящих соединений;
• изготовление нитрогликоля – мощного взрывчатого вещества на основе описываемого нами соединения;
• газодобывающая промышленность: гликоль не позволяет формироваться гидрату метана на трубах, кроме того, он поглощает излишнюю влагу на трубопроводах.

Достоинства гликолевых растворов в качестве теплоносителей

Главное преимущество низкозамерзающей жидкости в качестве теплоносителя в том, что он не размораживает отопительную систему. Переход из жидкости в твердую фазу происходит постепенно, и не сопровождается сильным расширением объема состава: вводно-гликолевая смесь не рвет трубы даже тогда, когда она замерзает внутри системы в сильные холода. При падении температуры ниже точки застывания антифриз превратится в застывшую шугу, а при потеплении вновь перейдет в жидкую фазу, не вызывая трещин и протечек в контуре.

Раствор гликоля в воде замерзает в несколько стадий.

1. Кристаллизация. В отличие от воды водно-гликолевая смесь замерзает постепенно: при температуре ниже 0°С в толще жидкости образовываются кристаллы. При дальнейшем снижении температуры количество кристаллов растет, и жидкая фаза превращается в шугу – структуру, которая напоминает по консистенции гель или манную кашу. Температура, при которой начинается образование первых кристаллов, называется температурой кристаллизации.
2. Застывание. При некоторой конечной низкой температуре шуга окончательно переходит в твердую фазу. Эта температура называется температурой застывания, или температурой потери текучести.

Эта особенность гликолевых растворов позволяет использовать их в контуре в течение длительного времени (до 5 лет) без замены.

Важно: Этиленгликоль (http://hstream.ru/etilenglikol-ot-kompanii/) и пропиленгликоль (http://hstream.ru/propilenglikol-ot-kompanii-tekhnoform/) обладают похожими свойствами, но последний практически нетоксичен в любом агрегатном состоянии, потому антифриз на основе пропиленгликоля предпочтительнее. Раствор этиленгликоля можно использовать только в одноконтурных котлах, а пропиленгликолевый хладагент – и в двухконтурных: случайная протечка и проникновение в питьевую воду неопасны

Раствор этиленгликоля можно использовать только в одноконтурных котлах, а пропиленгликолевый хладагент – и в двухконтурных: случайная протечка и проникновение в питьевую воду неопасны.

Применение [ править | править код ]

Благодаря своей дешевизне этиленгликоль нашёл широкое применение в технике.

• Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60% его потребления. Смесь 60% этиленгликоля и 40% воды замерзает при −49 °С. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии;
• Используется как теплоноситель с содержанием не более 50% в системах отопления (частные дома в основном)
• В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров;
• В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров. Это второе основное применение;
• Как растворитель красящих веществ;
• В органическом синтезе:

• в качестве высокотемпературного растворителя.
• для защиты карбонильной группы путём получения 1,3-диоксолана. Обработкой вещества с карбонильной группой в бензоле или толуоле этиленгликолем в присутствии кислого катализатора (толуолсульфоновой кислоты, BF₃•Et₂O и др.) и азеотропной отгонкой на насадке Дина-Старка образующейся воды. Например, защита карбонильной группы изофорона

1,3-диоксоланы могут быть получены также при реакции этиленгликоля с карбонильными соединениями в присутствии триметилхлорсилана или комплекса диметилсульфат-ДМФА 1,3-диоксалана устойчивы к действию нуклеофилов и оснований. Легко регенерируют исходное карбонильное соединение в присутствии кислоты и воды.

• Как компонент противоводокристаллизационной жидкости «И».
• В качестве криопротектора.
• Для поглощения воды, для предотвращения образования гидрата метана (ингибитор гидратообразования), который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенерируют путём осушения и удаления солей.
• Этиленгликоль является исходным сырьём для производства взрывчатого веществанитрогликоля.

Этиленгликоль также применяется:

• при производстве конденсаторов
• при производстве 1,4-диоксана
• как теплоноситель в системах чиллер-фанкойл
• в качестве компонента крема для обуви (1‒2 %)
• в составе для мытья стёкол вместе с изопропиловым спиртом
• при криоконсервировании биологических объектов (в крионике) в качестве криопротектора.
• при производстве полиэтилентерефталата, пластика популярных ПЭТ-бутылок.

Охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля

Двухатомный спирт используется при изготовлении антифризов для охлаждающих систем двигателя, теплоносителей инженерных систем отопления и кондиционирования воздуха. Раствор с деминерализованной водой и пакетом антикоррозионных присадок обладает антикавитационными и антипенными свойствами.

Преимущество этиленгликоля – низкая температура кристаллизации в сравнении с водой. Даже при достижении точки замерзания гликоль имеет более низкий коэффициент температурного расширения в сравнении с водой (на 1,5-3 % меньше). Высокая температура кипения позволяет использовать водно-гликолевую смесь в экстремальных производственных условиях, при подогревании нефти и газа и других технологических процессах.

Дополнительные преимущества антифризов на основе этиленгликоля:

• Разнообразие выбора концентраций для различных условий эксплуатации;
• Стабильные рабочие параметры и теплофизические свойства на протяжении длительного периода;

Источник

Разновидности незамерзающих теплоносителей

В продаже представлены антифризы на основе двух органических соединений: этиленгликоля и пропиленгликоля.

Этиленгликоль

Кислородсодержащее органическое соединение, двухатомный спирт. В очищенном виде – прозрачная бесцветная жидкость маслянистой консистенции без запаха. Очень токсична. Попадание этиленгликоля или его растворов в организм человека может привести к необратимым изменениям и летальному исходу, то есть отравиться можно, даже если он просто попадет на руки.

Несмотря на серьезную опасность, этиленгликоль очень часто используют в качестве теплоносителя ввиду низкой цены. Плюс к этому, антифриз в чистом виде еще и химически активен, обильно пенится, выделяет ядовитые пары. Если есть где-то малейшая возможность, этиленгликоль однозначно протечет или, как минимум, начнет выделять пары.

Пропиленгликоль

Двухатомный спирт, бесцветная вязкая жидкость со слабым характерным запахом, сладковатым вкусом, обладающая гигроскопическими свойствами. Химически инертен, для человека безопасен. Минус – потеря текучести при высоких температурах. Стоит дороже, чем этиленгликоль, но для домашних систем отопления самый оптимальный вариант.

Отличным теплоносителей является специальное масло, но в нашей стране он пока не пользуется большой популярностью. Плюсы термомасел по сравнению с антифризами довольно обширны:

• работают в широком температурном диапазоне от 50°C до 410°C;
• имеют большой спектр мощности: до 45 МВт для одного нагревателя;
• оптимально распределяют тепло;
• характеризуются большой теплоемкостью и высоким коэффициентом теплоотдачи;
• препятствуют коррозии в отопительных системах, а также ином оборудовании и т.д.

Термомасла используются не во всех системах – только в специально сконструированных, что указывается в техническом паспорте отопительного оборудования.

Особенности использования пропиленгликоля

Пропиленгликоль имеет температуру замерзания −60 °C, а закипает при 187,4 градусах. Температурный диапазон жидкой фазы составляет 247 °C (у воды всего 100 градусов). Такой разброс температур нужен не всегда, поэтому применяют растворы.

Пропиленгликоль полностью растворяется в воде. Водяные растворы имеют рабочий температурный диапазон в зависимости от концентрации (см. таблицу ниже). Чем больший процент пропиленгликоля, тем ниже температура замерзания и дороже теплоноситель.

На основе вещества изготавливают многокомпонентные теплоносители. В их состав могут также входить:

• Смягчители воды;
• Ингибиторы;
• Средства против пенообразования;
• Присадки для восстановления поверхностей;
• Антикоррозийные добавки;
• Абсорбенты.

Пропиленгликоль не отличается обильным парообразованием. Поэтому в случае утечки нет необходимости полностью заменять теплоноситель в системе. Его можно дозаправлять.

Срок хранения пропиленгликоля и его растворов составляет 5 и более лет при условии хранения в герметичной таре, при температуре на более +55 градусов. срок хранения теплоносителей на его основе зависит от состава компонентов. Он указывается на упаковке или в спецификации.

Попиленгликоль в бочках по 200 литров.

Очистка и осушение

Осушается молекулярным ситом 4А, полуводным сульфатом кальция, сульфатом натрия, Mg+I₂, фракционной перегонкой под пониженным давлением, азеотропной отгонкой с бензолом. Чистота полученного продукта легко определяется по плотности.

Таблица плотности водных растворов этиленгликоля, 20°С

Концентрация %	30	35	40	45	50	55	60
Плотность, г/мл	1,050	1,058	1,067	1,074	1,082	1,090	1,098

Параметры эксплуатации этиленгликоля

Этиленгликоль заливают в алюминиевые бочки или в бочки из коррозионно-стойкой стали. По согласованию с потребителем этиленгликоль допускается заливать в стальные неоцинкованные бочки.
Этиленгликоль, упакованный в бочки, транспортируют в крытых транспортных средствах всеми видами транспорта, а так же наливом в ж/д цистернах (по согласованию с потребителем — в специально выделенных ж/д цистернах).
Этиленгликоль хранят в бочках в крытых неотапливаемых складских помещениях. Не допускается хранение продукта высшего сорта в бочках их углеродистой стали.

Родственные материалы этиленгликоля

Весьма близкими к этиленгликолю по свойствам являются диэтиленгликоль, триэтиленгликоль и глицерин, которые так же являются густыми прозрачными жидкостями, легко смешивающимися с водой, спиртом, ацетоном и некоторыми другими растворителями, причем глицерин является безвредным веществом. Диэтиленгликоль широко используется как растворитель смол, масел, нитроцеллюлозы и также в качестве основы антифризов.

Этиленгликоль, упакованный в бочки, транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах, а также наливом в железнодорожных цистернах. Этиленгликоль, упакованный в бочки, перевозят железнодорожным транспортом повагонно и мелкими отправками. При транспортировании наливом – в железнодорожных цистернах с котлами из алюминия или коррозионно-стойкой стали, по согласованию с потребителем – в железнодорожных цистернах с верхним сливом и цистернах из углеродистой стали.

Этиленгликоль хранят в герметичных емкостях из алюминия, коррозионно-стойкой стали или алюминированной стали.Этиленгликоль в бочках хранят в крытых неотапливаемых складских помещениях. Бочки с этиленгликолем должны храниться вертикально. Высота штабеля бочек не должна превышать три яруса.

Физико-химические показатели Этиленгликоля (Моноэтиленгликоля, МЭГ)

# п/п	Наименование показателя	Норма
Высший сорт ОКП 24 2212 0120	1-й сорт ОКП 24 2212 0130
1	Массовая доля этиленгликоля, %, не менее	99,8	98,5
2	Массовая доля диэтиленгликоля, %, не более	0,05 (0,10)	1,0
3	Цвет в единицах Хазена, не более в обычном состоянии после кипячения с соляной кислотой	5 20	20 Не нормируется
4	Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более	0,001	0,002
5	Массовая доля железа (Fе), %, не более	0,00001	0,0005
6	Массовая доля воды, %, не более	0,1	0,5
7	Массовая доля кислот в пересчете на уксусную, %, не более	0,0006 (0,001)	0,005
8	Показатель преломления при 20оС	1,431 — 1,432	1,430 — 1,432
9	Пропускание в ультрафиолетовой области спектра, %, не менее, при длинах волн, нм: 220 275 350	75 95 100	Не нормируется То же То же

 Температура замерзания водного раствора зависит от массовой доли

следующим образом:

Массовая доля этиленгликоля (%) в водном растворе	Температура замерзания, ° C
10	-4
15	-5
20	-9
25	-12
30	-14
40	-22
50	-35
60	-49

Требования к антифризам

Для того чтобы хладагент работал безотказно в заданном температурном диапазоне, он должен обладать такими характеристиками:

• низкая температура замерзания;
• высокая теплопроводность;
• высокая теплоемкость;
• низкая коррозионная активность;
• стойкость к возникновению кавитации (чтобы при снижении давления в системе отопления хладагент не образовывал пузырьки, которые приводят к вибрации и гидравлическим ударам);
• низкая токсичность для людей, животных и окружающей среды;
• стабильность раствора;
• способность не образовывать отложения солей на стенках деталей системы отопления;
• доступная цена.

Применение этиленгликоля в промышленности

• Реакции органического синтеза. Гликоль обладает высокой химической активностью, поэтому используется в качестве растворителя, средства защиты изофорона и карбонильных групп. Спирт не кипит при высоких температурах, за чет чего подходит для специальной авиационной жидкости. Полученный продукт снижает обводнение горючих смесей и повышает эффективность топлива для самолетов и вертолетов.
• Растворитель для красящих соединений.
• Производство взрывчатого вещества – нитрогликоля (более дешевый и доступный аналог нитроглицерина).
• Газодобывающая отрасль. Этиленгликоль исключает образование гидрата метана на трубах и поглощает излишнюю влагу.
• Криопротекция. Вещество активно используется при производстве жидкостей для охлаждения компьютерной и цифровой техники, изготовлении конденсаторов и получении 1,4-диоксина.

В чем разница G12 и G11, G12 и G13

Основные виды антифризов, такие как G11, G12 и G13 отличаются по виду используемых присадок: органические и неорганические.

Общие сведения об антифризах, в чем между ними отличие и как подбирать нужную ОЖ

Охлаждающая жидкость класса G11 неорганического происхождения с малым набором присадок, наличием фосфатов и нитратов. Такой антифриз создан по силикатной технологии. Силикатные присадки покрывают внутреннюю поверхность системы сплошным защитным слоем в не зависимости от наличия участков коррозии. Хотя такой слой и защищает уже существующие очаги коррозии от разрушений. Такой антифриз имеет низкую стабильность, ухудшенную теплоотдачу и небольшой строк эксплуатации, после выработки, которого, выпадает в осадок, образовывающий абразив и повреждающий тем самым .

Через то, что антифриз G11 создает слой подобный накипи в чайнике, он не подходит для охлаждения современных авто, имеющих радиаторы с тонкими каналами. К тому же, температура кипения такой охлаждайки составляет 105 °С, а строк службы не более 2-х лет или 50-80 тыс. км. пробега.

Зачастую антифриз G11 окрашивается в зеленый или синий цвета. Такую ОЖ применяют для автомобилей, выпущенных до 1996 года и машины с большим объёмом охлаждающей системы.

G11 плохо подходит к алюминиевым радиаторам и блокам, так как его присадки не могут должным образом защищать этот металл при высоких температурах.

В Европе авторитетная спецификация классов антифризов принадлежит концерну Volkswagen поэтому соответствующая маркировка VW TL 774-C предусматривает использование в антифризе неорганических присадок и имеет обозначение G 11. Спецификация VW TL 774-D предусматривает наличие карбо-кислотных добавок на органической основе и маркируется как G 12. Стандартами VW TL 774-F и VW TL 774-G маркируются классы G12 + и G12 ++, а самый сложный и дорогостоящий антифриз G13 регламентируется стандартом VW TL 774-J. Хотя другие производители такие как Форд или Тойота имеют свои стандарты качества. Кстати разницы между тосолом и антифризом нету. Тосол – одна из марок русского минерального антифриза, которая не рассчитан на работу в моторах с алюминиевым блоком.

Органические и неорганические антифризы смешивать категорически нельзя, поскольку возникнет процесс свертывания и в результате появится осадок в виде хлопьев!

А жидкости классов G12, G12 + и G13 разновидности органических антифризов «Long Life». Применяются в системах охлаждения современных авто выпускаемых начиная с 1996 г. G12 и G12 + на основе этиленгликоля но только G12 plus предполагает использование гибридной технологии производства в которой объединили силикатную технологию с карбоксилатную. В 2008 году появился еще и класс G12++, у такой жидкости, органическая основа сочетается с небольшим количеством минеральных присадок (называется лобридной Lobrid или SOAT coolants). У гибридных антифризах органические присадки смешиваются вместе с неорганическими (могут применяться силикаты, нитриты и фосфаты). Такое объединение технологий дало возможность устранять главный недостаток антифриза G12 – не только устранять коррозию, когда она уже появилась, но и выполнять профилактическое действие.

G12+, в отличии от G12 или G13 может быть смешана с жидкостью класса G11 или G12, но все равно такой «микс» не рекомендован.

Охлаждающая жидкость класса G13 начала производится с 2012-го и рассчитана для автомобильных двигателей работающих в экстремальных режимах. С технологической точки зрения отличий от G12 не имеет, единственная разница в том, что сделана на пропилен гликоле, который менее ядовитый, быстрее разлагается, а значит, наносит меньший вред окружающей среде при его утилизации и его цена значительно выше G12-го антифриза. Изобретался исходя из требований к повышению экологических норм. Антифриз G13, как правило, фиолетового или розового цвета, хотя на самом деле может окрашиваться любым цветом, так как это всего лишь краситель, от которого её характеристики не зависят, разные производители могут выпускать ОЖ с разными цветами и оттенками.

Разница в действии карбоксилатного и силикатного антифризов

Об этиленгликоле

В качестве присадки применяться может этиленгликоль для систем отопления.

Закипает он при температуре 197,9°C; плавится – при 12,6°C. Смешивается с водой и спиртом.

Опасен для здоровья!

Этиленгликоль является токсичным веществом. Степень вреда, который он может принести человеку, зависит от: чувствительности организма, объема вещества, состояния, в котором на момент попадания этиленгликоля внутрь, находится нервная система, наполненности желудка.

Стать причиной смерти может и не очень большое количество этиленгликоля – 50 мл. Некоторые утверждают, что отравиться можно от 50-150 мл этого вещества.

Об этом следует знать, прежде чем теплоноситель для системы отопления купить

Как видно, жидкость в систему отопления дома должна выбираться осторожно. То, каким именно образом происходит токсичное действие этиленгликоля неизвестно до сих пор

Известно, что кровь быстро впитывает этиленгликоль. Кстати, проникать в организм он может и сквозь поры. Несколько часов вещество циркулирует по кровеносной системе, не растворяясь. Пик концентрации наступает через 2-5 часов после попадания этиленгликоля в организм. Далее содержание вещества в крови уменьшается, и он начинает фиксироваться в тканях.

Действие этиленгликоля двухфазное. Если отравленный человек не погибает по истечении короткого промежутка времени, далее следует сильное поражение организма.

Что представляет собой пропиленгликоль

Данное вещество имеет прямое отношение к классу двухатомных спиртов. Реактив представляет собой жидкую субстанцию с едва выраженным запахом и вкусом. В промышленности его получают в процессе гидратации окиси пропилена при давлении 16 мегапаскаль и температурном режиме в пределах 160-200 градусов.

Химическая формула пропиленгликоля – С3Н6(ОН)2. Он совершенно безопасен в применении, так не содержит токсичных элементов. Для отопительных систем используют водные растворы, в основу которых входит этот реактив.

Пропиленгликоль имеет родственный состав с этиленгликолем – С2Н4(ОН)2. Но последний элемент не используется для обогрева жилых домов, так как обладает достаточно высоким уровнем токсичности. При этом химическая формула обоих веществ имеет некую схожесть.

Виды и особенности

Для обогрева загородных домов и дач устраивается автономная система отопления. Она состоит из нагревательного котла, соединённого с радиаторами отопления разветвлённой системой трубопроводов. Заливаемая в них незамерзающая жидкость выполняет роль теплоносителя. После нагревания в котле она поступает по трубам к радиаторам.

Незамерзающую жидкость принято называть антифризами. Их химический состав не позволяет им замерзать даже в самые сильные морозы. Антифризы предотвращают появление коррозии на внутренней поверхности труб и радиаторов и не образует на ней накипи. Выбор вида теплоносителя для заливки в отопительную систему от различных факторов, в числе которых климатические условия региона его использования.

Помимо антифриза, выполняющего роль теплоносителя, правила эксплуатации отопительной системы требуют её периодической промывки специальными жидкостями. Их состав содержит различные присадки.

Альтернативным вариантом таким промывочным жидкостям может служить водный раствор каустической соды. Заполняют им систему на 1-1,5 часа. Делают это для растворения содовым раствором скопившейся на внутренних поверхностях элементов отопительной системы накипи.

В продаже можно встретить антифризы с различными характеристиками. В качестве их основы могут использоваться:

Глицерин

Этиленгликоль

Пропиленгликоль

Все эти вещества имеют высокую степень агрессивности, поэтому производители добавляют в их состав различные присадки. Основной компонент антифриза определяет его свойства. Самую доступную стоимость имеют незамерзающие жидкости на основе этиленгликоля, но они и наиболее токсичные.

Незамерзающие жидкости на основе этиленгликоля нельзя применять для двухконтурных котлов. Попадание такого антифриза в систему водоснабжения может вызвать тяжёлое отравление. Жидкость закипает при температуре выше 110°С и может дать осадок. Он часто становится причиной выхода системы отопления из строя.

Менее опасны и вредны для организма человека антифризы на основе пропиленгликоля. Экологически безопасны незамерзающие жидкости, изготовленные на основе глицерина.

Антифризы этого вида хорошо защищают систему отопления от коррозии. Особенностью глицериновых незамерзающих жидкостей является то, что при переходе в твёрдое состояние они не увеличиваются в объёме.

Самая низкая температура замерзания и наиболее высокая точка кипения, а также теплопередающая способность у раствора бишофита. Очень часто в системы отопления в качестве теплоносителя используют растворы кальция, натрия и других минеральных солей. Их достоинством считается высокая коррозийная агрессивность.

Недостатки этиленгликоля

• Этиленгликоль подвергаясь высоким температурам вспенивается, образуя воздушные пробки в системе. Производители решают проблему добавлением специальных присадок. Добавки помогают избежать пенное образование, в том числе предотвращают коррозийные процессы в металлических элементах конструкции. Следует избегать оцинкованных элементов — они подвержены негативному воздействию этиленгликоля, несмотря на присадки.
• Негативным моментом является невозвратный процесс разложения этиленгликоля, при достижении температуры закипания. Во время деградации антифриза образуется жесткий не растворяемый осадок, оседающий в трубопроводе или теплообменнике. Жидкий остаток приобретает характер агрессивных кислот, способствующих коррозийным процессам. Присадки теряют положительные свойства, и перестают препятствовать вспениванию теплоносителя.

Таким образом, применять этиленгликолевые антифризы можно только при оснащении котельного оборудования системой контроля и регулировок с поддержанием заданных температур.

Этиленгликоль – сильно ядовитый продукт. Проникновение вещества в отапливаемое жилое помещение (жидкой или парообразной фазы) серьезно угрожает здоровью жильцов. Попадание теплоносителя на основе этиленгликоля на открытые участки кожи недопустимо. Именно поэтому, использование антифриза-этиленгликоля допускается только в«закрытых» отопительных системах, с закрытым расширительным баком обустроенным мембраной. Не допускается эксплуатация этиленгликоля в двухконтурном котле.

Как мы видим, недостатков хватает в значительном объеме, причем достаточно существенных. Привлекательным аспектом остается только низкая стоимость продукта. Цена готовых составов не превышает 60 рублей за литр, стоимость концентрированной продукции останавливается на уровне 90 рублей за литр в ценах 2017 года.

Существенным ограничением к использованию этиленгликоля в качестве теплоносителя выступают производители настенного газового котлового оборудования. Компании жестко накладывают запрет на закачку антифриза на основе этиленгликоля в системы, с использованием своих устройств и выводят их с гарантийного обслуживания в случае игнорирования правил со стороны потребителя.

Применение гликолей в промышленности

Концентрированный водный раствор гликоля обладает сильной коррозионной активностью. Для защиты элементов инженерных сетей в промышленности гликоли применяются только с пакетом антикоррозионных присадок. Без этого охладительный или отопительный контур оборудования загрязняется продуктами коррозии. Образующиеся внутри пробки ведут к засорам, ухудшению эксплуатационных характеристик и поломкам оборудования.

Самая распространенная концентрация гликоля в водном растворе, при использовании в качестве теплоносителя – 40 %. Испытания показали, что водный раствор двухатомного спирта с добавлением карбоксилатных ингибиторов коррозии сохраняет свои эксплуатационные свойства до 10 лет и более лет.

Использование водных растворов диолов с пакетом противокоррозионных присадок в качестве теплоносителя исключает появление паровых пробок в отопительной системе, уменьшает кавитацию, снижает риск эрозии металла трубок и радиатора. В комплексе это значительно увеличивает эксплуатационный ресурс оборудования.

Водные растворы гликолей с различной концентрацией используются промышленности:

• Машиностроении;
• Приборостроении;
• Добывающей промышленности (нефть, газ, горнодобывающая и т.д.);
• Химической;
• Пищевой.

В качестве теплоносителя обычно применяются растворы этиленгликоля (ЭГ, МЭГ), и пропиленгликоля (ПГ).

Вам могут быть интересны следующие товары

Наименование	Цена за кг, руб. с НДС	Покупка
Раствор этиленгликоля	от 37,65 руб./кг
Раствор пропиленгликоля	от 37,65 руб./кг
Котловая вода	от 33,25 руб./кг

Вам могут быть интересны услуги

Наименование	Заказ
Промывка инженерных и климатических систем
Замена теплоносителя
Промывка систем холодоснабжения
Мониторинг

Физические и теплофизическине свойства водных растворов глицерина

Плотность водного раствора глицерина в зависимости от температуры и концентрации. Таблица.

Плотность смеси глицерина и воды приведена в таблице для концентрации глицерина от 10% до 70% по массе в диапазоне температур от нуля до ста градусов Цельсия.

Температура, °C	Плотность водного раствора глицерина (содержание в процентах по массе) / ρ, г/см3
10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
1,025	1,052	1,079	1,107	1,135	1,163	1,192
20	1,022	1,047	1,073	1,099	1,126	1,154	1,181
40	1,016	1,039	1,064	1,089	1,115	1,142	1,169
60	1,006	1,030	1,053	1,078	1,103	1,130	1,156
80	0,994	1,017	1,041	1,066	1.091	1,117	1.144
100	0,982	1,004	1,027	1,052	1,077	1,104	1,302

Вязкость водного раствора глицерина приводится в таблице в диапазоне температур смеси от нуля до ста градусов Цельсия и концентрации глицерина от 10% до 70%. Примечательно, что добавление всего лишь 10% (по массе) глицерина в воду позволяет повысить динамическую вязкость раствора на 30%.

Температура, °C	Вязкость абсолютная (динамическая) водного раствора глицерина (содержание в процентах по массе) μ, Па*с
10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
2,44*10-3	3,44*10-3	5,14*10-3	8,25*10-3	14,6*10-3	29,9*10-3	76,0*10-3
20	1,31*10-3	1,76*10-3	2,5*10-3	3,72*10-3	6,0*10-3	10,8*10-3	22,5*10-3
40	0,826*10-3	1,07*10-3	1,46*10-3	2,07*10-3	3,10*10-3	5,08*10-3	9,4*10-3
60	0,575*10-3	0,731*10-3	0,956*10-3	1,30*10-3	1,86*10-3	2,85*10-3	4,86*10-3
80	—	—	0,69*10-3	0,918*10-3	1,25*10-3	1,84*10-3	2,9*10-3
100	—	—	—	0,668*10-3	0,91*10-3	1,28*10-3	1,93*10-3

Значения теплопроводности водного раствора глицерина показаны в таблице для диапазона температур от 20 до 80 градусов Цельсия и концентрации глицерина от 10% до 70%. С увеличением концентрации глицерина теплопроводность водного раствора снижается. При содержании 50% глицерина теплопроводность смеси примерно на 29% меньшей, чем у чистой воды.

Температура	Теплопроводность смеси глицерина (содержание в процентах по массе) с водой Вт/(м*°C)
10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
20	0,557	0,519	0,481	0,448	0,414	0,381	0,352
40	0,586	0,540	0,502	0,460	0,423	0,385	0,356
60	0,611	0,565	0,519	0,477	0,435	0,393	0,360
80	0,636	0,590	0,540	0,494	0,448	0,402	0,364

Оценочные значения теплоемкости водного раствора глицерина приводятся в таблице для температур от 20 до 80 градусов Цельсия и концентраций глицерина от 10 до 70%. С увеличением концентрации глицерина теплопроводность раствора снижается. При нормальных условиях и содержании 10% глицерина теплоемкость смеси примерно в 2 раза меньше теплоемкости чистой воды.

Температура, °С	Теплоемкость смеси глицерина (содержание в процентах по массе) с водой кДж/(кг*°C)
10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
20	1,998	1,907	1,816	1,725	1,634	1,542	1,452
40	2,002	1,916	1,830	1,744	1,659	1,573	1,487
60	2,010	1,929	1,848	1,767	1,687	1,606	1,525
80	2,024	1,948	1,871	1,795	1,718	1,642	1,608

Концентрация глицерина по массе и по объёму в водном растворе

В таблице ниже приведены соотношения концентрации глицерина в водном растворе по массе и по объёму.

Концентрация глицерина в водном растворе по массе	5%	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
Концентрация глицерина по объёму в водном растворе	4,0%	8,1%	16,58%	25,49%	34,84%	44,63%	54,86%	65,56%

Температура кипения смеси глицерина с водой (при нормальном атмосферном давлении)

• Вода (без глицерина): 100°C
• Вода (90%) + Глицерин (10%): 100.7°C
• Вода (70%) + Глицерин (30%): 102,9°C
• Вода (50%) + Глицерин (50%): 106,7°C
• Глицерин (80%) + Вода (20%): 121,5°C
• Глицерин (90%) + Вода (10%): 139,8°C
• Глицерин (95%) + Вода (5%): 168 °C

Температура замерзания смеси глицерина с водой (при нормальном атмосферном давлении)

Источник, в основном: Богданов, Бурцев, Иванов, Куприянова «Холодильная Техника, Кондиционирование воздуха. Свойства веществ. » СПб. 1999

• Вода (90%) + Глицерин (10%): -2,2°C
• Вода (70%) + Глицерин (30%): -8,8°C
• Вода (50%) + Глицерин (50%): -21,4°C
• Глицерин (70%) + Вода (30%): -41,5°C

Различные охлаждающие жидкости и их плотность

Выбор охлаждающих жидкостей на сегодняшний день достаточно обширен. Обычно рядовые автолюбители называют их «Тосол» или антифриз – при этом данные понятия разделяются. На самом деле это не совсем верно, так как под названием «Тосол» понимается все та же охлаждающая жидкость с содержанием этиленгликоля. Данный состав был разработан ещё в СССР. Фактически, «Тосол» также является самым обычным антифризом, но с некоторыми особенностями.

Нормальная работа системы охлаждения двигателя автомобиля, а также отопления салона возможна, только если залитая охлаждающая жидкость обладает соответствующими характеристиками. В первую очередь на функционирование влияет именно плотность. Также от данного параметра напрямую зависит температура кристаллизации вещества.

Таблица №1: Зависимость температуры замерзания от плотности антифриза

Плотность вещества p20, г/см3	Количество гликоля в составе, %	Температура кристаллизации, С	Плотность, г/см3	Содержание гликоля по объему, %	Температура замерзания, C
1.115	100	-12	1.093	75	-58
1.113	99	-15	1.086	67	-75
1.112	98	-17	1.079	60	-55
1.111	96	-20	1.073	55	-42
1.110	95	-22	1.068	50	-34
1.109	92	-27	1.057	40	-24
1.106	90	-29	1.043	30	-15

Таким образом, можно легко определить не только температуру, при которой антифриз замерзнет, но и его состояние. Нормальное значение параметра для конкретной марки состава рассматриваемого типа в обязательном порядке обозначается на упаковке. Если измеренная величина сильно отличается, то необходимо выполнить замену антифриза в системе охлаждения.

Таблица №2: Нормальная плотность наиболее распространенных антифризов

Наименование жидкости	Значение плотности
Liqui Moly KFC 2001 Plus	1.113 г/см3
Castrol Radicool	1.122 г/см3
Mobil Antifreeze Advanced	1.122-1.125 г/см3
Mannol Longlife AF12+	1.085 г/см3
Тосол «Торса» ОЖ-40	1.087+/-0.002 г/см3