Рабочее тело для абсорбционных холодильных машин и термотрансформаторов

 

Изобретение относится к холодильной технике и кондиционированию воздуха. Рабочее тело, содержащее бромид лития, хромат лития и гидроокись лития дополнительно содержит в качестве ингибирующей добавки 1,2,3-бензотриазол и 2-этил-1-гексанол при следующем соотношении компонентов, мас.%: бромид лития 40 - 64; хромат лития 0,18 - 0,19; гидроокись лития 0,1 - 0,15; 1,2,3-бензотриазол 0,5 - 0,65; 2-этил-1-гексанол 0,04 - 0,06; вода - остальное. Использование изобретения позволит снизить коррозионную активность рабочего тела по отношению к углеродистым сталям и медным сплавам. 2 табл.

Изобретение относится к холодильной технике и кондиционированию воздуха, может быть использовано как рабочее тело для абсорбционных холодильных машин (АХМ) и абсорбционных термотрансформаторов (АТТ), либо как абсорбент в системах осушки и кондиционирования воздуха.

В качестве рабочего тела для АХМ и АТТ в промышленности используется водный раствор бромида лития [1].

Недостатком указанного рабочего тела является его высокая коррозионная активность по отношению к конструкционным материалам. При высоких температурах бромид лития вызывает местные коррозионные разрушения не только углеродистых сталей, но и медных сплавов.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является рабочее тело для АХМ и АТТ, содержащее в качестве ингибирующей добавки хромат лития и гидроокись лития [2].

Состав рабочего тела прототипа следующий, мас.%: Бромид лития - 40-64 Хромат лития - 0,18-0,19 Гидроокись лития - 0,1-0,15 Вода - Остальное Недостатком известного рабочего тела является высокая коррозионная активность по отношению к конструкционным материалам в паровой фазе и на границе раздела фаз.

Технический результат, который может быть достигнут при использовании изобретения - снижение коррозионной активности рабочего тела по отношению к углеродистым сталям, медным сплавам в паровой фазе и на границе раздела фаз.

Технический результат достигается тем, что рабочее тело для АХМ и АТТ, содержащее бромид лития, хромат лития и гидроокись лития, дополнительно содержит в качестве ингибирующей добавки 1,2,3-бензотриазол и 2-этил-1-гексанол при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бромид лития - 40 - 64 Хромат лития - 0,18 - 0,19 Гидроокись лития - 0,1 - 0,15 1,2,3-Бензотриазол - 0,5 - 0,65
2-Этил-1-гексанол - 0,04-0,06
Вода - Остальное
Анализ известных рабочих тел [3], используемых в АХМ и АТТ, показал, что 1,2,3-бензотриазол известен как ингибитор коррозии углеродистых сталей, а 2-этил-1-гексанол - как интенсификатор процессов тепломассопереноса. Добавка 2-этил-1-гексанола в указанных концентрациях в рабочий раствор интенсифицирует процессы тепломассопереноса в конденсаторе и в абсорбере на 40 - 60% [4] , но не снижает коррозионную активность указанного раствора. Совместное применение 2-этил-1-гексанола и 1,2,3-бензотриазола в указанном рабочем теле позволяет снизить его коррозионную активность на 2 - 8% в паровой фазе и на границе раздела фаз за счет явления синергизма. (Синергизм - явление, при котором сложный ингибитор обладает большим защитным эффектом, чем составляющие его компоненты).

При этом обеспечивается практически 100%-я защита от коррозии медных сплавов. Таким образом, данный состав компонентов придает рабочему телу новые свойства.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены 8 растворов. Концентрационное соотношение солей и гидроокиси лития оставалось постоянным, изменялись концентрации 1,2,3-бензотриазола и 2-этил-1-гексанола для определения оптимальных значений этих компонентов.

Коррозионные испытания проводились в условиях испарения раствора - конденсации пара при температуре 160^oC в течение 1000 часов. Скорость коррозии определялась гравиметрическим методом. Образцы изготавливались из медных сплавов МНЖ 5-1 и МНЖ Мц 30-1-1 в виде полуколец размером 16х1х30 мм.

В табл. 1 и 2 приведены полученные экспериментальные данные коррозионной стойкости медных сплавов в водном растворе бромида лития с различными ингибирующими добавками.

Из приведенных в табл. 1 и 2 данных видно, что введение в рабочий раствор 1,2,3-бензотриазола позволяет защитить медные сплавы от коррозии в паровой фазе и на границе раздела фаз. Степень защиты превышает 92%. Добавка в рабочий раствор 2-этил-1-гексанола повышает защитное действие всех ингибиторов и обеспечивает 100% защиту сплава МНЖ Мц 30-1-1 и 96-100% защиту сплава МНЖ 5-1. Максимальный защитный эффект достигается при концентрации 1,2,3-бензотриазола 0,5-0,65%, а 2-этил-1-гексанола 0,04-0,06%. При более высоких концентрациях указанных компонентов происходит значительный прирост массы образцов из-за образования защитной пленки, что вызовет ухудшение теплообмена в аппаратах АХМ и АТТ. При более низких концентрациях компонентов не достигается эффективная защита медных сплавов в паровой фазе и на границе раздела фаз.

Приведенные в табл. 1 и 2 данные подтверждаются актом испытаний заявляемого рабочего тела.

Предлагаемое изобретение может найти широкое применение в абсорбционных холодильных машинах и термотрансформаторах без значительного повышения затрат на производство вышеуказанного рабочего тела.

Литература
1. Орехов И.И., Тимофеевский Л.С., Караван С.В. Абсорбционные преобразователи теплоты. - Л.: Химия, 1989. - 208 с.

2. Повышение долговечности абсорбционных холодильных машин / НИИ Химмаш. - N 02300038665. Инв. N 02510034882. - М., 1969. - С. 183.

3. Авт.св. СССР N 1535877, МКИ F 25 C 09.

4. Пат. США N 3609087, МКИ F 25 C 09.

5. Пат. США N 3626708, МКИ F 25 C 09.

Формула изобретения

Рабочее тело для абсорбционной холодильной машины и абсорбционного термотрансформатора, содержащее бромид лития, хромат лития, гидроокись лития и воду, отличающееся тем, что рабочее тело дополнительно содержит 1,2,3-бензотриазол и 2-этил-1-гексанол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бромид лития - 40 - 64
Хромат лития - 0,18 - 0,19
Гидроокись лития - 0,1 - 0,15
1,2,3-бензотриазол - 0,5 - 0,65
2-этил-1-гексанол - 0,04 - 0,06
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

QB4A Государственная регистрация договора о распоряжении исключительным правом

Дата и номер государственной регистрации договора: 10.12.2010 № РД0073799

Вид договора: лицензионный

Лицо(а), предоставляющее(ие) право использования:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий"

Лицо, которому предоставлено право использования:
Общество с ограниченной ответственностью "Холодильные экосистемы"

Условия договора: ИЛ, на срок действия патента на территории РФ.

Дата публикации: 20.01.2011

---