Влияние концентрации на температуру кристаллизации и прочие рабочие свойства теплоносителя

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.

Применение воды

Способ передачи тепла от источника до радиаторов при помощи воды является самым простым и вместе с тем наименее затратным. На долю воды приходится не менее 70% от общего числа применяемых жидкостей.

При всей кажущейся простоте применения, имеется ряд моментов, которые необходимо учитывать:

1. Жёсткость. В воде присутствуют частицы твёрдых веществ. При нагревании свыше 70 градусов начинается процесс кристаллизации, что, в свою очередь, приводит к появлению накипи на внутренних поверхностях теплообменника котла, трубопроводах, батареях. Для борьбы с этим явлением существуют устройства для умягчения воды, которые также очищают воду от механического загрязнения. Подключаются такие устройства непосредственно к водопроводу. При подключении таким способом отпадает необходимость устанавливать дополнительный насос для заполнения системы. Заполнение происходит за счёт давления в сети водоподачи.
2. Температурный режим. При осуществлении теплоснабжения в отдельно стоящем здании, температура на подаче редко превышает 95 градусов. Большинство бытовых отопительных котлов также рассчитываются на эту температуру, как максимальную. При данной температуре не происходит закипания жидкости. Необходимо помнить, что при температуре 80 градусов начинается процесс деаэрации (выделение частиц воздуха из воды). Для того, чтобы не произошло завоздушивания системы, необходимо предусмотреть установку воздушных клапанов, которые автоматически будут сбрасывать появившийся воздух.
3. Температура замерзания. В случае, если помещение отапливается регулярно, то данной проблемы и не возникнет. В том случае, если отопление помещения осуществляется не на постоянной основе, а от случая к случаю, то необходимо учесть, что при 0 градусов вода заледенеет. Замерзание воды в отопительных приборах может привести к выходу их из строя на продолжительное время или даже к полной непригодности.

Положительные стороны использования воды:

1. Экологически чистое вещество.
2. Имеет высокую теплоёмкость.
3. Не требует дополнительных энергетических затрат для обеспечения циркуляции.
4. При необходимости заполнения системы – всегда в наличии.
5. Низкая стоимость.

Отрицательные стороны:

1. Превращается в лёд при 0 °С.
2. Необходимость установки устройства водоподготовки.

Применение

Пропиленгликоль и его растворы применяются в качестве теплоносителя в климатической технике. Они имеют низкую температуру замерзания, поэтому также называются антифризами. Растворы пропиленгликоля и теплоносители на его основе применяют в:

• Системах чиллер-фанкойл;
• Солнечных вакуумных и плоских коллекторах;
• Тепловых насосах;
• Системах отопления и ГВС;

Чистый пропиленгликоль используют в других сферах:

1. При производстве косметики;
2. В пищевой промышленности;
3. Как растворитель жидкости для электронных сигарет;
4. Для увлажнения табака;
5. При дезинфекции помещений;
6. В производстве полиэфирных ненасыщенных смол;
7. Как пластификатор при изготовлении полимерных пленок.

Пропиленгликоль в бутылках для пищевого применения.

Использование в Промышленности

Проведенные нами исследования показывают, что даже при полной кристаллизации наших растворов, при максимально отрицательных температурах, состояние продукта не приведет к разрыву трубопроводов в климатических условиях Центральной России. Также, вследствие высокой температуры кипения Пропиленгликоля, не происходит больших потерь жидкости, в результате испарения. Пропиленгликоль имеет сравнительно низкую токсичность и обеспечивает основную морозостойкость продукта.

Критические коэффициенты теплопередачи, наших растворов, ненамного отличаются от аналогичного коэффициента обычной водопроводной воды без примесей, при передаче тепла в атмосферу посредством радиаторов, поэтому без ограничения могут использоваться в системах отопления.

Количество тепла, которое может быть передано в атмосферу посредством растворов РВП, практически не отличается от аналогичного показателя воды; таким образом, нет необходимости изменять площадь теплообменных поверхностей.

Поскольку наши растворы на основе Пропиленгликоля имеют более высокие значения вязкости и плотности, чем у обычной воды, при их применении следует ожидать более резкого перепада давления в трубопроводах и ином оборудовании.

Физико-химические свойства пропиленгликоля

Температура вспышки — наименьшая температура летучего конденсированного вещества, при которой пары над поверхностью вещества способны вспыхивать в воздухе под воздействием источника зажигания, однако устойчивое горение после удаления источника зажигания не возникает.

Википедия

Температура воспламенения — наименьшая температура вещества, при которой пары над поверхностью горючего вещества выделяются с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.

Википедия

Температура замерзания водных растворов пропиленгликоля

Вред и токсичность для организма

По международной классификации пропиленгликоль является добавкой E1520. Это значит, что он протестирован на протяжении долгого времени и его вред для организма не выявлен. Но это касается только при употреблении внутрь.

Пропиленгликоль используется при изготовлении обычных и электронных сигарет. А их курение и парение приводит к раку легких и развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Ученые не выяснили, какой именно компонент вызывает эти болезни.

Вполне возможно, что виноват никотин или другие вещества, смолы. Но может быть так, что вдыхание паров пропиленгликоля является негативным фактором. Поэтому при работе с ним и его растворами рекомендуется соблюдать технику безопасности.

Техника безопасности

При работе с пропиленгликолем необходимо соблюдать следующие правила:

• Хранить вещество в герметично закрытой таре;
• Использовать защиту для кожи рук и лица;
• Защищать глаза и дыхательные пути;
• Не работать рядом с электроприборами;
• Не допускать нагревания смеси и паров выше 100 °C;
• Не использовать пропиленгликоль вблизи источников тепла;
• Исключить попадание пропиленгликоля или его паров в открытый огонь.

В это статье мы рассмотрели характеристики и свойства теплоносителя (антифризя) пропиленгликоля и смесей на его основе. Надеемся, публикация была вам полезна. Свои вопросы и мнения можете оставить в комментариях. Не забудьте поделиться статьей!

Loading…

Раствор пропиленгликоля — незамерзающая жидкость для систем отопления и холодоснабжения

Для снижения коррозионных и стабилизации теплофизических свойств водных растворов пропиленгликоля, исключение пенообразования, предотвращения образования накипи и удаления уже существующей накипи, повышения термической стабильности применяются особые пакеты ингибиторов, насчитывающих около десятка различных веществ (Характеристики качества растворов пропиленгликоля должны соответствовать требованиям ГОСТ 28084-89 «Незамерзающие жидкости охлаждающие»

и ТУ, разработанных на его основе). Большинство готовых к применению концентрированных теплоносителей (антифризов, незамерзающих жидкостей) представляют собой раствор, состоящий приблизительно из 60%-65% пропиленгликоля, 30% -35% воды и 3%-4% активных присадок . Такое сочетание позволяет получить наилучшие показатели теплообмена. При этом смесь не расслаивается на компоненты и имеет температуру начала кристаллизации приблизительно равную –60 °С.

Водные растворы прпиленгликоля с меньшей температурой замерзания получаются при меньшей концентрации пропиленгликоля, но при этом массовая доля присадок (ингибиторов) остается примерно неизменной. Зависимость температуры замерзания от концентрации пропиленгликоля приведены ниже, в табл. №1.

Предлагаем экологически чистый качественный водный раствор пропиленгликоля

с необходимой температурой кристаллизации и гарантированными теплофизическими характеристиками на всем диапазоне рабочих температур для различных климатических условий эксплуатации:
Водный раствор пропиленгликоля — ЭКО теплоноситель, незамерзающая жидкость, антифриз для систем отопления, холодоснабжения охлаждения и кондиционирования(пакет антикоррозионных, противопенных, противонакипных и стабилизирующих присадок)

В последние годы наблюдается интенсивной рост применения экологически чистого теплоносителя на основе пропиленгликоля, в том числе и за счет перевода многих объектов с использования растворов этиленгликоля на водный раствор пропиленгликоля.

Ещё с 1996 года в США, Германии, Франции, а в последующем, с 2001 года, и в во всем Евросоюзе отказались от использования в быту химических веществ на основе этиленгликоля.

Свойства и особенности применения водного раствора пропиленгликоля

В последнее время все чаще в автономных системах отопления и промышленного кондиционирования с высокими требованиями по экологичности в качестве теплоносителя широко применяется водный раствор пропиленгликоля с присадками различного назначения. Плотность пропиленгликоля равна 1,037 г/cм3 при 20 °С, температура замерзания равна –60 °С. Водные растворы с повышением концентрации пропиленгликоля до 70 % температура кристаллизации ( замерзания) понижается и достигает значения в –60 °С при концентрации этиленгликоля 70%. При дальнейшем повышении концентрации температура кристаллизации остается практически неизменной — -60 °С. При замерзании раствор пропиленгликоля переходит в аморфное состояние, образуя вязкую массу с увеличением объема в немного больших пределах, чем увеличение объёма воды при её замерзании.

Готовые концентрированные теплоносители на основе пропиленгликоля для получения водного раствора с необходимым значением температуры замерзания разбавляют водой перед заполнением системы. Для разбавления желательно использовать дистиллированную воду, при ее отсутствии – водопроводную с жесткостью до 6 ед. Но необходимо иметь в виду, что применение неочищенной воды нежелательно из-за возможной несовместимости с пакетом присадок.

Разбавление концентрированного пропиленгликоля более чем на 50 % приводет к заметному ухудшению потребительских свойств теплоносителя.

Изготовить качественный водный раствор пропиленгликоля с нужной температурой кристаллизации и стабильными теплофизическими характеристиками возможно только в производственных условиях. В связи с тем, что инструкции по эксплуатации оборудования большинства систем отопления и промышленного кондиционирования предъявляют высокие требования к теплофизическим свойствам водных растворов, то рекомендуется применять готовые водные растворы, рассчитанные на соответствующую температуру кристаллизации (замерзания). Поэтому компания ХИМТЕРМО производит целую серию высоко качественных водных растворов пропиленгликоля

.

Потребителю необходимо учесть, что из-за ряда существенных отличий теплофизических свойств воды и теплоносителей на основе пропиленгликоля, при использовании последних возникает ряд технических особенностей, требующих особого внимания.

Вязкость растворов пропиленгликоля в 2–3 раза больше, чем у воды, соответственно и гидродинамическое сопротивление движению жидкости (водного раствора) в трубах будет выше, что потребует более мощного циркуляционного насоса (приблизительно на 10 % по производительности и 60 % по напору).

Водный раствор пропиленгликоля имеет также больший, чем у воды, коэффициент теплового расширения, поэтому необходимо использовать расширительный бак большого объема. Теплоемкость раствора пропиленгликоля меньше примерно на 15%, чем у воды, что ухудшает условия теплообмена и требует установки более мощных радиаторов.

Водный раствор пропиленгликоля нельзя перегревать, так как это приведет к необратимому изменению химического состава и свойств водного раствора.

На объектах с повышенными требованиями к экологической безопасности применяются в основном теплоносители на основе дистиллированного водного раствора пропиленгликоля

с различной концентрацией.
Теплоноситель
(антифриз, незамерзающая жидкость) на основе водного раствора пропиленгликоля экологически чист, взрыво- и пожаробезопасен, имеет сертификат соответствия, санитарно-эпидемиологическое заключение и допущен для применения на объектах пищевой и фармацевтической промышленности, в жилых и общественных зданиях.
Табл. №1. Водный раствор пропиленгликоля
. Зависимость температуры замерзания от его концентрации.

Мы заинтересованы во взаимовыгодном сотрудничестве.