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.

1.3.Зависимость температуры замерзания пропиленгликоля от его концентрации в растворе

При анализе свойств пропиленгликоля наблюдается аналогичная картина: нелинейный характер зависимости, которая выражается в изменении температуры замерзания с повышением концентрации в растворе. Практический минимум в 58 градусов ниже нуля наблюдается при концентрации в 70 %. С ее увеличением температура кристаллизации раствора резко не увеличивается, а остается практически неизменной. В связи с этим использовать пропиленгликоль более высокой концентрации, чем 70 %, экономически невыгодно, что отражается и на объемах производства в России и других странах мира.

Водный раствор пропиленгликоля с концентрацией 45 % имеет температуру кристаллизации 30 градусов ниже нуля, что достаточно для использования в регионах с умеренным климатом. Теплофизические характеристики смеси приведены в таблице

1.4.Выбираем оптимальную концентрацию

При выборе антифриза необходимо учитывать описанный ранее нелинейный характер зависимости между объемной концентрацией основного вещества в растворе и температурой его замерзания. Оптимальный вариант – это обеспечение максимальной отрицательной рабочей температуры с запасом примерно в 3 градуса. Если не брать в качестве примера единичные промышленные объекты с особыми условиями эксплуатации, то максимально допустимая концентрация основного вещества в гликолевых тепло- и хладоносителях для реальных климатических систем имеет строгие пределы. Они устанавливаются с учетом влияния температуры кристаллизации на эксплуатационные характеристики инженерного оборудования:

• Для этиленгликолевых антифризов – 65 %-ый раствор с температурой начала кристаллизации 65 градусов ниже нуля;
• Для пропиленгликолевых антифризов – 55 %-ый раствор с температурой замерзания 40 градусов ниже нуля.

Статистика показывает, что в условиях ЦФО РФ с его умеренным климатом около 25 % промышленных объектов ориентируются на температуру кристаллизации в – 25 градусов, а 75 % объектов и инженерных систем – на – 30 градусов.

Если выбирать между антифризами на основе этилен- и пропиленгликоля, то этиленгликолевые составы более теплопроводны и теплоемки, что позволяет использовать радиаторы и теплообменники меньшего размера. Этиленгликоль имеет меньшую вязкость, которая снижает гидродинамические потери оборудования, но в силу токсичности обладает ограниченной сферой применения. Пропиленгликоль примерно в полтора раза дороже, имеет большую вязкость, зато полностью безопасен, что делает возможным применение антифризов на его основе в медицинских учреждениях и на пищевых производствах.

Вам могут быть интересны следующие товары

Вам могут быть интересны услуги

5 применений пропиленгликоля

Пропиленгликоль (PG) является чрезвычайно гигроскопичным соединением с бесцветным и без запаха внешним видом. Не путать с его опасным родственником, этиленгликолем, PG является нетоксичным веществом, признанным FDA безопасным.

Его смешиваемость с водой и другими растворителями делает пропиленгликоль пригодным для различных областей применения. Чтобы узнать больше об этом соединении, мы поговорили об этом здесь. В противном случае, давайте перейдем к пяти применениям пропиленгликоля.

1. Нетоксичный антифриз

Только в течение последних нескольких лет пропиленгликоль используется в новой версии антифриза, которая заменяет составы на основе этиленгликоля.

Это изменение произошло не потому, что пропиленгликоль был лучше, чем этиленгликоль, а потому что он был менее токсичным.

Этиленгликоль является чрезвычайно токсичным химическим веществом, которое при попадании в организм превращается в кристаллы оксалата кальция. Эти кристаллы накапливаются в сердце, легких и почках, что может привести к необратимому повреждению.

Характерный сладкий запах и вкус этиленгликоля привели к тому, что многие дети и домашние животные случайно его употребляют. В частности, известно, что домашние животные поглощают любой антифриз на основе этиленгликоля, который капал или проливался на дороге, и это часто приводило к летальному исходу.

Антифриз с пропиленгликолем, с другой стороны, является нетоксичной альтернативой. Это потому, что, если он потребляется, он превращается в два безвредных химических вещества: уксусная кислота (также известная как уксус) и пировиноградная кислота (нормальное производство процесса метаболизма глюкозы).

Пропиленгликоль используется в антифризе, потому что, подобно этиленгликолю, он снижает температуру замерзания воды, нарушая образование кристаллов льда.

2. Пищевая промышленность

Еще одним свидетельством нетоксичной природы ПГ является его использование в пищевой промышленности, где он служит в качестве увлажнителя, растворителя и консерванта, помимо прочего. Пропиленгликоль имеет E-номер E1520.

Одна из причин, по которой пропиленгликоль используется в различных пищевых продуктах, заключается в том, что он не реагирует сам по себе, что позволяет ему выполнять свою работу, не затрагивая другие ингредиенты.

Гигроскопичные свойства пропиленгликоля также важны для его применения в пищевой промышленности. Привлекая и удерживая вещества на водной и масляной основе, PG может обеспечить однородное распределение в смеси. Это означает, что он может распределять пищевые красители, например, равномерно.

Его гигроскопичность и смешиваемость также делают PG отличным увлажнителем, поскольку он сохраняет влажность продуктов, таких как выпечка. Это также помогает сохранить их.

3. Фармацевтические препараты

Пропиленгликоль используется в ряде пероральных, местных и внутривенных лекарств.Он также используется в качестве лекарственного стабилизатора и растворителя.

Его смешиваемость с водой позволяет использовать PG в качестве растворителя для нерастворимых фармацевтических составов. Например, диазепам приносит пользу смешиваемым свойствам пропиленгликоля.

PG используется аналогичным образом при внутривенном введении лекарств, где он помогает организму более эффективно поглощать химические вещества.

Несмотря на обеспокоенность по поводу токсичности пропиленгликоля, важно помнить, что он разрушается в организме в течение 48 часов и не образует вредных кристаллов.Вот почему он известен как не биоаккумулятивный, так как он не накапливается в нашем организме.

4. Lush Cosmetics

Пропиленгликоль используется не только в качестве увлажнителя в пищевой промышленности, но и в косметике. Привлекая воду из воздуха, она хорошо работает в увлажняющих средствах и средствах по уходу за волосами, удерживая влагу.Фактически, компания Lush даже использует его в более чем 67 своих продуктах для ванн.

PG не только смягчает кожу и волосы, привлекая влагу, но и ограничивает рост бактерий и продлевает срок хранения косметических продуктов.

В косметике, в том числе в Lush, растительная ПГ приобретает все большую популярность благодаря своему натуральному производству.

Вместо использования PG, который был преобразован из пропена, побочного продукта ископаемого топлива, многие PG косметического качества были получены из растений для обеспечения максимальной безопасности и эффективности.

5. Электронные сигареты

Электронные сигареты являются менее вредной альтернативой курению. Они работают, нагревая никотиновый картридж, который содержит жидкость. Это происходит, когда пользователь начинает вдыхать.

Электронная жидкость транспортируется из картриджа в распылитель, где для впитывания обычно используется хлопок. Тепло, вызванное вдыханием, затем превращает жидкость в пар, который выдыхает человек.

содержат несколько химических веществ, безопасность которых вновь и вновь подвергается сомнению.Пропиленгликоль является одним из этих химических веществ.

Жидкость, которая используется в картридже для электронных сигарет, часто содержит растительный глицерин и пропиленгликоль. Они также смешаны с ароматизаторами и никотином.

Глицерин является вязким веществом, и его присутствие в электронной жидкости способствует утолщению паровых облаков. Однако его вязкость в виде жидкости может привести к плохой транспортировке электронной жидкости в распылитель. Поэтому пропиленгликоль добавляют в качестве разбавителя.

Пропиленгликоль облегчает поглощение электронной жидкости хлопком в распылителе, а его низкая плотность предотвращает накопление остатков внутри.

PG используется аналогичным образом в машинах для дыма или тумана. Если вы когда-либо были на театральном представлении или музыкальном концерте, где используется искусственный дым, облака чаще всего содержат пропиленгликоль.

Это правда, что пропиленгликоль имеет широкий спектр применения во многих отраслях промышленности. В ReAgent мы продаем пропиленгликоль и нетоксичный антифриз с гарантией 100% качества. Делайте покупки онлайн сегодня или свяжитесь с нами, чтобы поговорить с опытным членом нашей команды.

растворы этанола с защитой от замерзания

растворы воды на основе этанола Точка замерзания

Точки вспышки водных растворов на основе этанола

Точка воспламенения химического вещества — это самая низкая температура, при которой он будет испарять достаточно жидкости для образования горючей концентрации газа.Температура вспышки является показателем того, насколько легко может гореть химическое вещество.

Предупреждение

• ВЫСОКАЯ воспламеняемость при чистоте

Альтернативы этанолу на основе W ater Solutions

Пример — концентрация этанола в точке замерзания при -20 ^o C

Концентрация этанола с температурой замерзания при -20 ^o C может быть рассчитана путем интерполяции концентрации между точкой замерзания -15 ^o C и -23 ^o C в таблице выше.

(((40%) — (30%)) / ((-23 ^o C) — (-15 ^o C))) ((-15 ^o C) — (-20 ^o C)) + (30%) = 37,3%

Этот расчет упрощается, если предположить, что концентрация в зависимости от точки замерзания следует по прямой линии. Это не обязательно исправить.

Если 90% этанол-водный раствор смешать с чистой водой до достижения точки замерзания -20 ^o C (концентрация этанола 37.3% (0,373) ) — количество добавленной воды можно рассчитать с балансом объема — количество этанола до смешивания такое же, как и после смешивания:

с _с В _с = с _м (V _s + V _w ) (1)

, где

c _s = концентрация в этаноле — водном растворе

V _с = объем этанола — водном растворе (литр, галлон)

c _с = концентрация в смеси

V _м = объем смеси (литр, галлон)

V _w = объем добавленной чистой воды ( литр, галлон)

Изменение уравнения для выражения объема воды, добавленной в смесь

V _w = (c _с — c _м ) V _с / c _м (1b)

Подставляя значения

В _w = (0.9 — 0,373) V _с / 0,373

= 1,41 В _с

— на каждый литр 90% этанол-водный раствор 1,41 литра чистой воды необходимо смешать для получения этанола концентрация 37,3%, и точка замерзания -20 ^o C .

Все, что вы хотели знать о гликоле

При поддержке G & D Chillers

Просто чтобы быть ясно. Этиленгликоль токсичен и не может использоваться в течение определенного периода времени из-за потенциального контакта с пищевым продуктом.

ЧТО ТАКОЕ ПРОПИЛЕНОВЫЙ ГЛИКОЛЬ?
Проще говоря, это пищевой антифриз. Когда коммерческий пищевой продукт охлаждается, требуется специальный пищевой антифриз. Гликоль, разбавленный водой, позволяет вашей системе охлаждения поддерживать температурный диапазон 25-27 ° F, который требуется пивоварне.

Какой тип пропиленгликоля можно использовать?
Производители рекомендуют пропиленгликоль марки USP. Фармакопея США (USP) является официальным стандартом для лекарств, пищевых добавок и медицинских препаратов в США. Гликоль с маркировкой USP обеспечивает высочайшее качество продукта и одобрен для применения в пищевой промышленности.
Остерегайтесь недорогих, некачественных растворов на основе пропиленгликоля, доступных на рынке. Нетоксичный антифриз технического класса или класса RV не рассчитан на требования системы рециркуляции пивоваренного завода и может быстро выйти из строя, что приведет к выходу из строя дорогостоящего оборудования из-за замерзания и / или застревания теплообменников системы.
Если ваша система содержит оцинкованные (стальные), чугунные или другие компоненты из черных металлов, в растворе потребуется ингибитор ржавчины. Многие пищевые продукты пропиленгликоля включают ингибиторы. Узнайте это, проверив SDS (паспорт безопасности) на наличие гликоля, который вы собираетесь использовать.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТНОГО ГЛИКОЛА ПРОПИЛЕНА МОЯ СИСТЕМА НУЖНА
Многие операторы пивоваренного завода не понимают, почему в их холодильной системе требуется так много гликоля. Они предполагают, что если в системе чиллера температура гликоля + 27 ° F, температура замерзания раствора должна быть ниже + 27 ° F.Но вы должны иметь в виду, что температура хладагента будет на 10 — 15 ° F ниже температуры раствора гликоля. Таким образом, если вы работаете с температурой +27 гликоля, температура вашего хладагента составляет от +12 до +17 ° F. Рекомендуемый уровень замерзания вашего раствора гликоль / вода должен составлять 20-25 ° F. ниже уставки вашей системы охлаждения.
Пример:
Уставка чиллера: + 27 ° F
Уровень замерзания гликоля: + 7 ° F — + 2 ° F
Убедитесь, что уровень защиты от выброса гликоля значительно ниже, чем самая низкая ожидаемая температура окружающей среды.Что такое защита от взрыва? Чистая вода замерзает при 32 ° F. Смесь от 30% пропиленгликоля до 70% воды имеет температуру замерзания 8 ° F, но температура разрыва составляет -18 ° F. При этой температуре система будет защищена, охлаждающая жидкость станет слякотной, но сможет попасть в расширительный бак. Это очень важно для систем с замкнутым контуром, подвергающихся воздействию условий замерзания. Обратитесь к производителю вашего гликоля за конкретными рекомендациями, так как рейтинг «Точка разрыва», как правило, варьируется между производителями гликоля из-за запатентованных ингибиторов, которые они используют.Обычно 35-40% ингибированного пропиленгликоля достаточно для всех, кроме самых холодных климатических условий. Работа с 35% гликолем до 65% водного раствора обычно защищает от замерзания до + 1 ° F. *
* Правильная смесь соотношения пропиленгликоль и вода очень важна в вашей системе охлаждения. Слишком мало гликоля может привести к дорогостоящему замораживанию. Слишком много гликоля тормозит эффективность системы.

Хорошо, я определил, что мой процент должен быть, как я могу понять, сколько гликол мне нужно для моей системы?
Во-первых, вам необходимо определить общий объем системы.
1) Определите предполагаемую пропускную способность трубопроводов вашей системы. (Ваш подрядчик по сантехнике или поставщик труб может помочь вам, или просто измерить длину и внутренний диаметр трубы и подключить их к онлайн-калькулятору объема труб.
2) Добавьте к этому объем, удерживаемый вашими майками (Производитель танков должен иметь этот номер).
3) Наконец, добавьте емкость резервуара системы охлаждения, чтобы получить общий объем системы. (Емкость бака системы охлаждения будет доступна у производителя.)

В современном замечательном мире доступа в Интернет многие поставщики гликоля имеют онлайн-калькулятор добавок гликоля, специфичный для их продукта.
Базовая формула: G = (% D-% P) / 100-% P
V — ОБЪЕМ ИЗВЕСТНОЙ СИСТЕМЫ
% D — КОНЦЕНТРАЦИЯ ЖЕЛТЫХ ГЛИКОЛОВ (%)
% P — КОНЦЕНТРАЦИЯ НАСТОЯЩЕГО ГЛИКОЛА (%)
G — ПРИМЕРНОЕ ЧИСЛО ГАЛЛОНОВ, НУЖНО

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТОВ РЕШЕНИЯ ГЛИКОЛА (ТОЧКА ЗАМЕРЗАНИЯ) СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
Самый простой способ — это измерение раствора с помощью гликолевого рефрактометра, который будет давать показания в градусах Брикса.От 35% ингибированного пропиленгликоля до 65% водного раствора (24,75 брикса). Учебное пособие
Если у вас нет доступа к рефрактометру, и у вас есть время, многие производители гликоля проверят температуру замерзания / концентрацию отправленных им образцов раствора.

ОБЩИЕ ТИПЫ ГЛИКОЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПИВОВАРЯХ
Выбор гликолевых труб:

Медь
Медная труба — отличный вариант для ваших гликолевых трубопроводов.Хотя стоимость материалов и монтажа может быть выше, чем у других вариантов, это жесткая труба, которая обеспечит вам годы безотказной работы.

Pre-Insulated Schedule 80 PVC
Отличный экономичный вариант, Schedule 80 PVC при правильной установке хорошо работает на пивоваренных заводах. Мы настоятельно не рекомендуем обвязывать ваши резервуары ПВХ. Тем не менее, до высокой жесткой предварительно изолированной магистрали, он прекрасно работает. Держитесь подальше от Списка 40 ПВХ.

АБС-пластик Трубопровод
АБС похож на ПВХ.Это доступно предварительно изолированным. Несмотря на высокую стоимость, этот вариант разработан специально для применений с охлажденной водой, что делает его предпочтительным продуктом для многих пивоваренных заводов.

Сшитый полиэтилен (PEX)
Как правило, PEX не используется в качестве основной линии гликоля, это очень экономичный и простой в установке вариант для трубопровода резервуара.

Нейлоновый плетеный резиновый шланг
Легкий гидравлический шланг, используемый в качестве перехода от магистрального трубопровода из пластика АБС или ПВХ 80 к медному резервуару.Также используется в качестве экономичного решения для трубопроводного резервуара.
В настоящее время на рынке представлено много систем гликолевых трубопроводов. Что бы вы ни решили, мы рекомендуем полностью утеплить его. Полиуретановая пена или плотная пена с закрытыми порами являются предпочтительными. Не используйте изоляцию из стекловолокна котельной трубы. Наружные трубопроводы должны быть хорошо изолированы и затем облицованы.

ГЛАВНАЯ ПЛАНКА ГЛИКОЛА

Вот несколько факторов, которые вы должны учитывать при проектировании и планировании вашей гликолевой системы.

1.Разместите систему охлаждения как можно ближе к резервуарам. Вы хотите как можно меньше ограничений между системой охлаждения и резервуарами.

2. Не используйте слишком много фитингов или трубопроводов меньшего размера, потому что это приведет к увеличению давления в линии гликоля и, возможно, к нарушению охлаждающих рубашек на ваших резервуарах.

3. Используйте метод трубопровода « FIRST IN / LAST OUT ». Ферментер FIRST в заголовке SUPPLY должен быть резервуаром LAST в заголовке RETURN .Пожалуйста, смотрите иллюстрацию ниже. Это уравновешивает поток в системе и обеспечивает равномерное распределение потока по каждому резервуару в системе.

4. Установите датчики давления (0-50 фунтов на кв. Дюйм) и температуры (0-50 ° F) в коллектор подачи. Разместите их в месте с высокой видимостью. Эти датчики могут предупредить вас о проблеме в системе охлаждения и / или проблеме с давлением.

5. Проверьте у производителя вашего чиллера, имеет ли он встроенный перепускной клапан. Если нет, установите его в системе трубопроводов. Рекомендуется также ручной шаровой кран на конце линии подачи, который присоединяется к возвратной линии.Этот шаровой клапан должен быть едва взломан, чтобы открыть волосок, позволяя струйке гликоля через систему постоянно. Другим более дорогим вариантом будет установка дополнительного перепускного клапана в трубопроводной системе, настроенного на соответствующее давление, чтобы позволить гликолю / воде едва протекать.

6. Настоятельно рекомендуется включить Y-образный фильтр с экраном 20 меш на обратной линии гликолевой системы, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ в ваш чиллер. Y-фильтр должен иметь минимальный размер на 1/2 дюйма больше, чем ваш основной размер гликоля.Y-Strainer Tutorial

7. Каждый ферментер должен иметь специальный электромагнитный клапан охлажденной воды, управляемый регулятором температуры, который измеряет температуру продукта. Когда температура вашего продукта упадет до заданной температуры, электромагнитный клапан закроется, перекрыв поток гликоля.