Низкотемпературный теплоноситель

 

Изобретение относится к составам низкотемпературных теплоносителей, может быть использовано в теплотехнических аппаратах и системах для обогрева или охлаждения и позволяет расширить диапазон температур замерзания теплоносителя и снизить коррозионную активность. Теплоноситель содержит, мас.%: K<SB POS="POST">2</SB>CO<SB POS="POST">3</SB><SP POS="POST">.</SP>1,5 H<SB POS="POST">2</SB>O 1,6-53

NA<SB POS="POST">3</SB>PO<SB POS="POST">4</SB><SP POS="POST">.</SP>12 H<SB POS="POST">2</SB>O 0,11-5,0

NA<SB POS="POST">2</SB>SIO<SB POS="POST">3</SB><SP POS="POST">.</SP>9 H<SB POS="POST">2</SB>O 0,07-3,5

NA<SB POS="POST">2</SB>B<SB POS="POST">4</SB>O<SB POS="POST">7</SB><SP POS="POST">.</SP>10 H<SB POS="POST">2</SB>O 0,05-2,5

вода остальное. В качестве индикатора утечки из системы в теплоноситель дополнительно вводят флуоресцеин в качестве 0,02-0,04 мас.%. Теплоноситель готовят путем перемешивания входящих в его состав солей и последующего растворения полученной смеси в воде. Теплоноситель имеет следующие характеристики: температура замерзания 0-(-58)°С, температура кипения 100-113°С, плотность 1000-1490 кг/м<SP POS="POST">3</SP> (20°С), вязкость 1-7,67 сП (20°С), теплоемкость 3,48-4,1 кДж/кг<SP POS="POST">.</SP>К (20°С), теплопроводность 0,563-0,59 Вт/мК (20°С). Скорость коррозии стали-3 в теплоносителе составляет (2,4<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-4</SP>) - (2,8<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-4</SP>) мм/год, сплава алюминия АД-1 (1,3<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-4</SP>) - (8<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-4</SP>) мм/год. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (я)4 С 09 К 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4326685/31-26 (22) 08.09,87 (46) 07.12.89. Бюл. ¹ 45 (71) Московский областной педагогический институт им. Н.К.Крупской (72) В,П,Баранник, Чен Тон Ха, М.Д.Абдуллаева, С,И,Смирнов и Г.Н,Мансуров (53) 662.С187 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 850589, кл. С 09 К 5/00, 1979 ° (54) НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЬЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛ b (57) Изобретение относится к составам низкотемпературных теплоносителей, может быть использовано в теплотехнических аппаратах и системах для обогрева или охлаждения и позволяет расширить диапазон температур замерзания теплоносителя и снизить коррозионную активность ° Теплоноситель содержит, мас,Х: К CO> ° 1,5 Hz0

Изобретение относится к составам низкотемпературных теплоносителей и может быть использовано в теплотехнических аппаратах и системах для обогрева или охлаждения °

Цель изобретения — расширение диапазона температур замерзания теплоносителя и снижение коррозионной активности.

Теплоноситель содержит карбонат калия, фосфат натрия, силикат натрия, тетраборат натрия и воду при следующем соотношении компонентов,мас.Х:

К СО 1,5 Н О 1,6-53

Na>P0< 12 Н О 0,11-5,0

NA РО4

- 1а2Л109 9 НЕО 0,07- 3,51 !1,В40т л 10 Н О 0,05-2,5; вода остальное.

В качестве индикатора утечки из системы в теплоноситель дополнительно вводят Алуоресцеин в качестве 0,02

0,04 мас,Х. Теплоноситель готовят путем перемешивания входящих в его состав солей и последующего растворения полученной смеси в воде. Теплоноситель имеет следующие характеристики: температура замерзания 0 (-58) С, температура кипения

100-113 С, плотность 1000-1490 кг/м о, 3 (?0 Г), вязкость 1-7,67 сП (20 С), теплоемкость 3,48-4, 1 кДж/кг К о (20 Г), теплопроводность 0,563

0,59 Вт/мК (20 С1. Скорость коррозии стали- 3 в теплоносителе составляет (2,4 10 ) — (2,8 10 ) мм/г, сплава алюминия АД-1 (1,3 .10 ) (8 10 ) мм/г. 2 табл.

NaгHiOз ° 9 НгО 0 07 3 ° 5

Иа В Оу, 10 Н О 0,05-2,5

Н20 Остальное

В качестве индикатора утечки из системы в теплоноситель дополнительно вводят флуореспеин в количестве

0,02-0,04 мас,7, Введение флуоресцеина не влияет на коррозионную активность теплоносителя, но снижает его о температуру замерзания на 2-3 °

Теплоноситель готовят путем перемешивания входящих в его состав солей в системах для получения твердых сыпучих материалов и последующего растворения полученной смеси в воде °

1527246

Пример 1, Готовят смесь входящих в состав теплоносителя неорганиЪ ческих солей при следующем их соотношении, мас.Х:

1 5 H О 85,3

Na)PO4 12 Н О 7,1

NaгЛ1Оз ° 9 Н О 4,3

1Й В4ОУ 10 Й О

3,3

60,5 кг солевой смеси растворяют в 39,5 л воды, Получают теплоноси тель следующего состава, мас,Х:

К Соз 1,5 Н,О

11а РО 12

Иа МО 9 Н О

Ма В4От 10 НяО

H О

51,6

4,3

2,6

2,0

39,5

83,5

5,8

3 5 35

2,5

К ГО 1,5 Н о

Na POg ° 12 Н О

Ча hiO, 9 Н О

Na RgO g

Растворяют 50 кг солевой смеси в

50 л воды, Получают теплоноситель следующего состава, мас.Х: 40

43,8

3,0

1,9

1,3

50 0

К СО 1,5 Н О

Иа РО4 12 Н О

Иа БiОз 9 Н О

Na В О, 10 Н О

Н20

Температура замерзания теплоносителя (-30) — (-32) Г, теплоемкость при 20 Г составляет 3,69 кДж/кгпв К.

Скорость коррозии стали Ст.3 в теплоносителе 2,2 х 10- мм/г, сплава

4 алюминия АД-1 1,3 х 10 мм/г (при

Ф

80 Г).

Полученный теплоноситель можно применять в гелиоустановках, расположенных в 3-й и 4-й климатических

55 зонах.

Пример 3, Неорганические соли, входящие в состав теплоносиТемпература замерзания теплоносителя составляет (-51) — (55) С, 20 теплоемкость равна 3,48 кДж/кг К при

20 С ° Скорость коррозии стали Ст.3 о в теплоносителе 2,2 х 1П мм/г, 4 сплава алюминия АД-1 1,3 х 10 мм/г

-Ф (при 80 С). Полученный теплоноситель 25 можно применять в системах солнечного теплоснабжения и для охлаждения двигателей внутреннего сгорания при их эксплуатации в условиях Гевера, Пример 2 ° Солевую смесь полу- 30 чают при следующем соотношении компонентов, мас,Х: теля, смешивают при следующем соотношении компонентов, мас ° Х:

КтСОЭ 1,5 Н,О 86,8

Na>PO@ 12 Н О 8,2

Иа НO, ° 9 Hdi 5,8

Иа Б От,10 Н О 4,1

45 кг солевой смеси растворяют в

55 л воды, Получают теплоноситель следующего состава, мас.Х:

К СО 1,5 Н О

Na P04 12 Н О

Иа HiO . 9 Н О

Na В„О7 . 10 Н О .Н О

37,2

3,5

2,5

1,8

55,0

Температура замерзания теплоносителя (-21 ) — (-24 ) Г, теплоемкость при 20 С 3,69 кДж/кг К, Скорость коррозии стали Ст, 3 в полученном теплоносителе 2,6 х 10 сплава алюминия

-4

АД-1 1,8 х 10 мм/г (при 80 C) ° Полученный теплоноситель можно применять в холодильниках и гелиоустановках, при температуре воздуха не ниже (-20) С.

Пример 4. Готовят солевую смесь при следующем соотношении компонентов, мас,Ж:

СО, 1,5 Нао

Na РО 12 Н О

Ь а 81 О ° 9 Н О

Na2FQ07 10 Hzn

84

7,0

5 0

4,0

К ГО 1,5 Н О

Na FO ° 12 Н О а Н О 9 Нго

Na H4O . 10 Н О

Н 20

1,68

0,14

0,1

0,08

0,8

Температура замерзания теплоносителя около нуля, теплоемкость бпизка к теплоемкости воды, Скорость коррозии стали Гт.3 в теплоносителе

2,8 х 10 мм/г, сплава алюминия

-Ф

АД-1 8,0 х 10 "мм/г (при 80 С). Полученный теплоноситель можно применять в гелиоустановках и системах двигателей внутреннего сгорания для предотвращения коррозии при положитель— ных температурах окружающей среды.

Пример 5, Смесь неорганических Солей и флуоресцеина готовят при следующем соотношении компонентов, мас,Х:

Сопевую смесь в количестве 2 кг растворяют в 98 л воды, Получают теплоноситель состава, мас, Х:

1527246

К 00, 1,5 Н и 85,3

Na P04 ° 12 НаО 7,08

Ма 10 . 9 Н О 4,28

1 1а,R 0 10 H О 3,30

Флуоресцеин 0,04

60,5 кг смеси растворяют в 39,5 л воды, Получают теплоноситель следующего состава, мас.Х:

51,61

4,28

2,59

1,99

0,03

39,5

К СОз 1,5 Нао

ИаРО 12 НО

Na

1 1а,В,О, . 1О Н,О

Флуоресцеин

Н О

Температура замерзания теплоносителя (-53)-(-58) С, теплоемкость при 20 С равна 3,48 кДж/кг К, Скорость коррозии стали Ст ° 3 в теплоносителе 2,2 х 10 мм/г, сплава алюминия АД-1 1,3 х 10 мм/г при 80 С.

Теплоноситель можно применять в системах солнечного теплоснабжения и для охлаждения двигателей внутреннего сгорания °

В табл.1 представлены данные,иллюстрирующие влияние общей концентрации неорганических солей в теплоносителе на температуру его замерзания и 30 величину теплоемкости °

Уменьшение содержания карбоната калия и фосфата натрия в теплоносителе ниже заявленных пределов приводит к увеличению коррозии стали до 1 10 — 5 .10 мм/г, Уменьшение содержания силиката натрия ниже 0,07 Х приводит к питтинговой коррозии сплавов алюминия, Снижение содержания тетрабората 40 натрия ниже 0,04 Х вызывает коррозию сплавов алюминия по ватерлинии, При увеличении содержания каждой из солей в теплоносителе вьппе заявленных пределов повьппается его темпе- 45 ратура замерзания, В табл,2 представлены сравнитель-. ные характеристики предложенного и известных теплоносителей, Предложенный теплоноситель обладает более широким диапазоном температур замерзания и более высокой теплоемкостью, Его применение позволяет снизить скорость коррозии оборудования в 3,5-4,1 раза, Формула изобретения

Низкотемпературный теплоноситель, включающий неорганические соединения и воду, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона температур замерзания теплоноситеЛя и снижения коррозионной активности, он в качестве неорганических соединений содержит К СО ° 1,5 Н О, Na Р04

12 Н О Ма Hi0 9НаО и Na В40 х х 10 Н О при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

К CO ° 1,5 Н О 1,6-53,0

Иа Р04, 12 Н О 0,11-5,0

Na ЫО 9 НдО 0,07-3 5

Na В 0 10 Н О 0,05-2,5

Вода Остальное

Таблица1

Темпера- Теплоемкость, тура кДж/кг ° К замерза- (при 20 С) о ния, С

Общая концентрация неорганических солей в теплоносителе,мас,Х

3,78

3,69

3,59

3,48

-16

-22

-30

-53

36,0

45,0

50,0

60,5

1527246

Т а б л и ц а 2

Предлагаемый 607,-ный р-р

Известный теплоно— ситель

Характеристика теплоносителя теплоноситель зтиленгликоля

Температура о замерзания, С

Температура кипения, С о

Плотность (20 С),кг/м

Вязкость (20 С), сп

Теплоемкость, кДж/кгК (20 С)

Теплопроводность,Вт/мк (20 С)

Скорость коррозии Ст,3, мм/г

Скорость коррозии сплава алюминия Ад-1

0-(-58) 100 — ))3

-54

-53

105

1286

) 078

1000-1490

3,51

4,03

1 — 7,67

2,78

3,1

3, 48-4, 1

О, 554

0 563-0,59 0,39 (2,4-2 8) 10

1 ° 10 (1,3-8) ln ) Составитель A Стадник

Техред Л.Сердюкова

Редактор В,Данко

Корректор т,Малец

Заказ 7478/33 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101