Энергосберегающие хладоносители: надежность в эксплуатации, экологичность, утилизация и регенерация Галкин Михаил Леонидович, технический директор, почетный химик, д.т.н., академик МАХ Спектропласт Москва, Россия, тел. (495) 966-08-09, e-mail: info@splast.ru Таблица 1. Сравнительные оценки опасностей хладоносителей Температурный интервал эксплуатации, °С до + 2 Основа хладоносителя Органолептика Вода СП-В 5 5 5 5 2 5 4 4 5 5 3 3 ХНТ-СНВ 2 4 5 5 1 5 5 5 4 3 4 4 3 3 3 4 –20 ÷ –40 +2 ÷ –20 Этиленгликоль Спирты Пропиленгликоль Этиловый спирт Тосол; Термосол; Hot Blood; Dowtherm SR-1 ХНТ-40; Pekasol L; Dowcal N; Ambitrol NTF Экофрост Глицерин ХНТ-НВ Экономичность Спирты Пропиленгликоль Эфиры Этилкарбитол Экосол 3 3 3 3 CaCl2, NaCl, MgCl2, Бишофит Хлориды, рассолы 2 5 4 5 Карбонат калия Асол-К 5 5 5 4 4 4 5 5 3 Неорганические соли Ацетат калия Ацетат калия + формиат калия Арктика; Pekasol 2000; Нордвей 4 3 3 Freezium 3 5 4 3 Дифенил, дифенилоксид Dowtherm A, Dowtherm HT 4 4 2 3 Кремнийорганические Syltherm 800, Syltherm XLT, Syltherm HF 5 4 2 1 Нитраты, сульфаты Органические соли до –100 Пожаро- Тепловзрыво- физиопасческие ность свойства Название хладоносителя Безводные Вязкость Таблица 2 . Теплофизические свойства хладоносителей с температурой начала кристаллообразования минус 40 оС. Динамическая вязкость, мПа•с Название хладоносителя -40˚С -20˚С 0˚С ХНТ-40 950 110 23 ХНТ-НВ-40 190 43 10 ХНТ-СНВ-40 36 12 6 Тосол ОЖ-40 100 25 9 Ацетат Калия 65 16 6 Формиат Калия 20 8 4,5 Москва, тел. (495) 966-08-09, e-mail: info@splast.ru Влияние коррозионных процессов учтено при оценке энергоэффективности СХ с ВК через среднюю стоимость удельных затрат на отведение СХ с ВК теплоты (S): где Рк – затраты на потребленную компрессорами ХС электроэнергию; Рn– затраты на потребленную циркуляционными насосами ВКСХ электроэнергию; Мr – затраты на ремонт хладоносителя, ХС и ВК; Мс - непредвиденные затраты, связанные с работой ХС с ВК; Mр - расходы на обслуживающий персонал. где Se – цена потребленной насосом электроэнергии; GV – объемный расход хладоносителя; H – напор насоса; ρ – плотность хладоносителя; ηn – коэффициент полезного действия насоса; g - ускорение свободного падения. Расчет влияния вязкости хладоносителей на потребленную насосами мощность учитывали при расчете требуемого напора по формуле: , где 4 Водный раствор пропиленгликоля Рабочий Выдержанный 200 часов Москва, тел. (495) 966-08-09, e-mail: info@splast.ru Спектропласт Москва, Россия, тел. (495) 966-08-09, e-mail: info@splast.ru Язвенная коррозия в системе Спектропласт Москва, Россия, тел. (495) 966-08-09, e-mail: info@splast.ru Для восстановления системы необходимы: 1. Механическая фильтрация с доведением содержания общего железа в хладоносителе до 300 мг/л ; 2. Введение коагулянтов и снижение продуктов коррозии менее 100 мг/л ; 3. Механическая и химическая очистка оборудования от продуктов коррозии; пассивирование поверхности; 4. Снижение коррозионного воздействия хладоносителя на медь, латунь, сталь, чугун, алюминий ниже 0,1 г/м2 в сутки (в соответствии ГОСТ 28084-89) путем введения концентратов противокоррозионных добавок . В совокупности вышеперечисленные мероприятия восстанавливают эффективность теплообмена системы до 95% проектной и сохраняет 100% технологического оборудования Москва, Россия, тел. (495) 966-08-09, e-mail: info@splast.ru Регенерация хладоносителя Мониторинг состояния хладоносителя и контура Исследование Исследование Исследование химического коррозионной физических состава агрессивности свойств Контроль концентрации ионов, дисперсных частиц, посторонних примесей Разработка комплекса добавок для восстановления теплообменных и гидродинамических характеристик вторичного контура Регулирование температуры замерзания, вязкости, пенообразования Восстановление рабочих характеристик хладоносителя Анализ динамики состава и свойств хладоносителя на основе пропиленгликоля, объем 140м3, холодопроизводительность 1 МВт Наименование показателя Методы исследования Пропиленгликоль, % Фактические измерения показателей Даты отбора проб из общего контура 08.06.05 20.07.05 27.06.06 30.09.07 10.11.08 22.05.09 29.03.10 Газовая хроматография 35 39 35 38 35 35 33 tначала крист., ºС Термометрия -17 -20 -17 -18 -16 -16 -15 Плотность, г/см3 Денсиметрия 1,030 1,034 1,033 1,029 Индекс рефракции, nd20 Рефрактометрия 1,372 1,3728 1,3728 1,3720 1,3714 Ингибитор КПГ-ПК, % Жидкостная и тонкослойная хроматография 4,52 4,26 2,99 1,8 3,3 3,1 2,3 рН Ионометрия 8,2 7,2 7,8 8,1 8,9 8,3 8,5 Углеводы, г/л Спектрофотометри я по ГОСТ 26176-91 0,45 9,0 30 6,8 Железо (Fe2+ +Fe3+)*, мг/л Никель (Ni2+)**, мг/л Хлориды (Cl-), мг/л Сульфаты(SО42), мг/л Атомная адсорбционная спектрометрия Атомная адсорбционная спектрометрия Титритметрия по ПНД Ф 14.1:2.4.96-97 Гравиметрия по ПНД Ф 14.1:2.24007 72 88 81 79,0 30,68 8,6 46,21 250 1,3 3,8 1,58 2,49 2,9 3,76 70 137,7 103,5 158 125 146 195 265 185 338 345 132 385 360 11