Виды теплоносителей. Основные характеристики.

В качестве теплоносителей в зависимости от назначения производственных процессов могут применяться самые разнообразные газообразные, жидкие, и твердые вещества.

С точки зрения технической и экономической целесообразности их применения теплоносители должны обладать следующими качествами:

1. Иметь достаточно большую теплоту парообразования, плотность и теплоемкость, малую вязкость. При таких характеристиках обеспечивается достаточная интенсивность теплообмена, и уменьшаются их массовые и объемные количества, необходимые для заданной тепловой нагрузки теплообменного аппарата;

2. Иметь необходимую термостойкость и не оказывать неблагоприятного воздействия на материалы аппаратуры. Теплоносителями должны быть химически стойкими и неагрессивными даже при достаточно длительном воздействии высоких температур;

3. Быть недорогими и достаточно доступными. Дорогостоящие и малодоступные вещества увеличивают вещества увеличивают капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

При выборе теплоносителей необходимо в каждом отдельном случае детально учитывать их термодинамические и физико-химические свойства, а также технико-экономические показатели.

Водяной пар как греющий теплоноситель получил большое распространение вследствие ряда своих достоинств:

1. Высокие коэффициенты теплоотдачи при конденсации;

2. Большое изменение энтальпии при конденсации;

3. Постоянная температура конденсации при заданном давлении.

Основным недостатком водяного пара является значительное повышение давления в зависимости от температуры насыщения.

Горячая вода получила большое распространение в качестве греющего теплоносителя, особенно в отопительных вентиляционных установках. Подогрев воды осуществляется в специальных водогрейных котлах или водонагревательных установках ТЭЦ и котельных. Горячую воду как теплоноситель можно транспортировать на значительные расстояния (на несколько километров). Достоинством воды как теплоносителя является высокий коэффициент теплоотдачи, но все-таки используется редко, поскольку в течение отопительного сезона при качественном регулировании отпуска теплоты температура ее непостоянна и изменяется от 70 до 150оС.

Дымовые и топочные газы как греющая среда применяются обычно на месте их получения для непосредственного обогрева промышленных изделий и материалов, если физико-химические характеристики последних не изменяются при загрязнении сажей и золой. Достоинством топочных газов является возможность нагрева ими материалами до весьма высоких температур. К недостаткам можно отнести малую плотность, малую удельную теплоемкость, низкий коэффициент теплоотдачи.

Вода - занимает примерно 68 % от всего объема используемых теплоносителей. Антифризы (низкозамерзающие жидкости) занимают оставшиеся примерно 30 % объема теплоносителей. В свою очередь антифризы производятся на основе:

этиленгликоля - около 25 % от всего объема теплоносителей;

пропиленгликоля - около 5 % от всего объема используемых теплоносителей.

Как правило, оставшиеся 2% антифризов приходится на специальные безводные охлаждающие жидкости.

Для снижения коррозионной активности антифризов используются ингибиторы коррозии. Также в состав теплоносителя вводят ингибиторы накипеобразования, набухания и растворения резиновых уплотнителей систем отопления, пенооборазования и мн. др.