Экологически безопасные теплохладоносители

В ряду многих видов хладоносителей, применяемых сегодня в промышленности, Экосол занимает особое место не только потому, что этот антифриз входит в группу слаботоксичных веществ наряду с водными растворами пропиленгликоля, но главным образом практически полным отсутствием коррозионного воздействия на чёрные и цветные металлы и их сплавы. Это качество становится особенно важным в связи с применением в холодильной технике эффективных по теплообмену пластинчато-ребристых теплообменников, выполняемых из тонколистового алюминия методом пайки.

Помимо отсутствия коррозионного действия на применяемые конструкционные материалы, экосолы показали высокие эксплуатационные качества, в частности, длительный срок службы сальниковые устройств центробежных насосов. Последнее объяснимо, поскольку Экосол имеет смазывающие свойства и он не является солевым веществом. В известных публикациях по свойствам Экосола [1, 2, 3] подробно описаны базовые марки антифриза "40" и "60" (цифра обозначает температурный предел, при котором антифриз сохраняется в жидкой фазе). Было отмечено, что предпочтительный температурный диапазон использования таких марок Экосола в холодильных установках лежит выше -20 °С из-за резкого увеличения вязкости с понижением температуры.

Гораздо меньше сведений в литературе по Экосолам марок "20" и "30". Исследования вязкостных свойств слабоконцентрированных Экосолов показали возможность их использования не только в системах кондиционирования воздуха, но и в среднетемпературных холодильных установках. Как и для базовых марок, Экосолы "20" и "30" изготовлены на основе раствора этилкарбитола в воде с добавлением целого ряда присадок, обеспечивающих противокоррозионные свойства и стабильность раствора.

На рис.1 даны показатели вязкостных свойств Экосолов "20" и "30" в зависимости от температуры. Для сопоставления на рисунке нанесены аналогичные показатели для ряда известных хладоносителей: водного раствора хлорида кальция, пропиленгликоля.

Как следует из рисунка, вязкость слабоконцентрированного Экосола 20 сопоставима в соответствующем температурном диапазоне с вязкостью водного раствора хлорида кальция. Существенным здесь является то обстоятельство, что по условиям коррозии хлорид кальция не может быть применен в пластинчато-ребристых теплообменниках, выполненных из тонкого листа из алюминиевого сплава. Для более низкого диапазона температур сравнение вязкостей Экосола 30 и пропиленгликоля с температурой замерзания t₃ = -23 °С показывает на более высокую вязкость последнего в среднем на 15÷20%.

Хорошую совместимость всего ряда экосолов с алюминием и его сплавами доказали испытания, проведённые в лаборатории ЗАО "Химсинтез" г. Красноармейска. В то же время, в литературных источниках есть прямые указания на совместимость аммиака с алюминием и его сплавами [4]. Поэтому имеется возможность создания установок кондиционирования воздуха и холодильных машин с пластинчато-ребристыми теплообменниками и использованием аммиака в качестве хладагента с заправкой 0,15...0,20 кг аммиака на 1 кВт холодильной мощности. Такие установки имеют высокую степень безопасности и могут эксплуатироваться в современных торговых центрах, гостиницах, на промышленных объектах.

1 - Хлорид кальция 25,7%. 2 - Экосол 20;
3 - Экосол 30. 4 - Пропиленгликоль 40%
<

Рис. 1. Динамическая вязкость μ различных хладоносителей в зависимости от температуры