Важнейшим теплофизическим параметром водного раствора пропиленгликоля является зависимость температуры замерзания (кристаллизации) раствора от его концентрации. Эта зависимость носит нелинейный характер и температура замерзания водного раствора пропиленгликоля достигает своего практического минимума в -58°C при концентрации 70%, затем при дальнейшем повышении концентрации до 98% температура замерзания остается практически постоянной в -60°C. Концентрация, количество пропиленгликоля, содержащегося в теплоносителе, формирует в основном и цену самого теплоносителя. В связи с этим не целесообразно и экономически не выгодно применение водных растворов пропиленгликоля с концентрацией выше 70%.
Нелинейный характер зависимости температуры кристаллизации водного раствора пропиленгликоля от его концентрации представлены в табл. №1 в виде двух функциональных зависимостей: 1) зависимость температуры кристаллизации водного раствора пропиленгликоля от его концентрациии и 2) значения величины плотности раствора при температуре 20°C в зависимости от концентрации пропиленгликоля.
Табл. №1. Влияние концентрации пропиленгликоля на температуру замерзания (начала кристаллизации) водного раствора. Значения (величины) плотности раствора при температуре 20°C.
Условия хранения водного раствора пропиленгликоля
Гарантийный срок хранения раствора пропиленгликоля составляет 5 лет со дня изготовления.Раствор пропиленгликоля при условии соответствия показателей качества норме может быть признан годным к использованию. При транспортировке и для его непродолжительного хранения могут быть использованы емкости из обычной стали, покрытых внутри толстым слоем фенольного лака, однако при длительном хранении необходимо использовать емкости из нержавеющей стали или алюминия.
Водные растворы пропиленгликоля – теплоносители ( антифризы и незамерзающие жидкости для отопления, хладагенты) негорючие вещества.
Мы заинтересованы во взаимовыгодном сотрудничестве.
Обычная вода обладает такими теплофизическими свойствами, которые позволяют отнести ее к идеальным теплоносителям. Это высокая теплопроводность и теплоемкость, оптимальная вязкость, невысокая цена. Все вышеперечисленные преимущества перекрываются следующими недостатками: высокой температурой кристаллизации, высоким коэффициентом объемного расширения, коррозионной активностью. Именно по этим причинам в системах промышленного кондиционирования и на объектах с автономными системами отопления важно применять рабочие жидкости с температурой замерзания заметно ниже нуля. Такими свойствами обладают только низкотемпературные теплоносители – антифризы.
1.1.Что может выступать в качестве антифриза?
За последние годы рынок промышленных теплоносителей с низкими температурами кристаллизации заметно расширился. С него практически исчезли неэффективные и небезопасные составы (наиболее яркий пример – глицерин, который обладает большей вязкостью (в сравнении с МЭГ) и выделяет предельно токсичное соединение — акролеин). Эти продукты вытеснили высокотехнологичные гликолевые антифризы с пакетом антикоррозионных присадок.
Каждый из составов, выпускаемых отечественными или зарубежными производителями, имеет ряд особенностей и отличительный свойств, но все они базируются на одной основе – водном растворе этилен- или пропиленгликоля. Они обладают следующими теплофизическими свойствами:
- Теплопроводность и теплоемкость гликоля ниже, чем у воды, причем показатель уменьшается со снижением рабочей температуры в отрицательной зоне на 20 %.
- Динамическая и кинематическая вязкость в сравнении с водой выше в 4-5 раз в зоне положительных рабочих температур и в 10-15 раз выше при понижении температуры до порога кристаллизации. В отличие от воды, раствор гликоля не образует прочную кристаллическую решетку, а переходит в вязкое, кашеообразное состояние.
Вышеперечисленные факторы могут привести к возникновению непредвиденных и исключительных ситуаций при эксплуатации инженерных систем в условиях резкой смены климатического режима. По этой причине важно учитывать все нюансы как при проектировании систем промышленного кондиционирования и охлаждения, так и при выборе концентрации антифриза.
1.2.Концентрация этиленгликоля и рабочие параметры его водной смеси
Ключевой теплофизический параметр рабочей смеси на основе водно-гликолевой смеси – это зависимость температуры кристаллизации раствора от его концентрации. Данная зависимость не носит линейный характер. Так, предельно низкая температура замерзания раствора (65 градусов ниже нуля) наблюдается при объемной концентрации раствора в 65 %. По мере повышения концентрации до 98 % увеличивается и температура замерзания. У практически чистого этиленгликоля (98 %) она составляет 13 градусов ниже нуля. С экономической точки зрения нецелесообразно производить и тем более применять водные растворы этиленгликоля с объемной концентрацией свыше 65 %.
Незначительное уменьшение концентрации гликоля с одной стороны, влечет за собой повышение температуры замерзания, а с другой – улучшает эксплуатационные характеристики раствора – теплопроводность и теплоемкость. Менее концентрированный раствор обладает уменьшенной вязкостью, что улучшает прокачиваемость жидкости и снижает нагрузки на конструкционные узлы системы.
Обычная вода при применении ее, как теплоноситель имеет почти идеальные свойства- теплопроводность и теплоемкость высокая, тепловое расширение самое минимальное, вязкость незначительная, экономически очень выгодна, однако имеет один очень важный минус- нулевая температура замерзания и при этом процессе замерзания вода расширяется, превращаясь в лед . Ни одна система отопления не способна выдержать такого расширения, что приводит к необратимым последствиям и как следствие денежным затратам на восстановление. В таком случае раствор пропиленгликоля, содержащий в себе современные присадки против коррозии и накипи –это самый экологически чистый , взрывобезопасный, неагрессивный к пластику,текстилю и металлу теплоноситель и лучшая альтернатива воде.
Данные растворы работают в диапазоне температур от -60С до +180С, не меняя своего химического состава и не замерзая. Цена на раствор пропиленгликоля немного выше, чем на другие теплоносители, которые могут быть и агрессивны и токсичны, но цена себя оправдывает т.к при применение теплоносителя из раствора пропиленгликоля увеличивается значительно ресурс работы инженерной системы, ее насосов и двигателя, а также уменьшаются расходы на обслуживание системы и затраты на энергоресурсы.
Также широкое применение имеет пропиленгликолевый раствор на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности, в различных жилых помещениях т.к абсолютно безопасен для человека в отличии от этиленгликоля.
Растворы пропиленгликоля обладают свойствами ,которые напрямую зависят от его концентрации и имеют нелинейный характер.
ООО «Компания «Новохим» предлагает растворы пропиленгликоля с различной концентрацией ,в соответствии с желанием заказчика и в соответствии с условиями эксплуатации. Здесь Вы получите квалифицированную консультацию специалиста и выберите оптимальный вариант.