ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоносители и охлаждающие жидкости из "Свойства и области применения кремнийорганических продуктов" Интенсификация технологических процессов в промышленности часто связана с необходимостью проведения их при повышенных температурах. Непосредственный обогрев аппаратов в большинстве случаев исключается по требованиям техники безопасности, и успешное проведение процесса зависит от наличия тенлопроводящей среды, позволяюш,ей обеспечить необходимую температуру. Основными требованиями, предъявляемыми к теплоносителям, являются термическая и коррозионная стойкость, высокий коэффициент теплопередачи, низкая температура плавления и высокая температура кипения, пожаро- и взрывобезопасность, нетоксичность. [c.99] Для высокотемпературного обогрева аппаратов применяют дымовые газы, водяной перегретый пар, минеральные масла, высокотемпературные органические теплоносители и теплоносители на основе солей и металлов [15, с. 60]. В настоящее время накоплен достаточный опытный материал о применении жидких кремнийорганических теплоносителей. Одним из определяющих факторов использования их является высокая термостойкость. В качестве теплоносителей применяются арилсиланы, олигоорганосилоксаны и ароматические эфиры ортокремневой кислоты. [c.99] Олигоорганосилоксаны (полидиметил- и полиметилфенилсилоксаны), обладающие высокой термостойкостью (до 250—300 °С), стойкостью к окислению и действию химических реагентов, высокой теплопроводностью и низкой температурой застывания, применяют как теплоносители [17] и как охлаждающие жидкости. [c.99] Для выявления пригодности теплоносителей для эксплуатации в конкретных условиях наиболее важным параметром является термостойкость. При разложении жидкости меняется ее состав, появляются газообразные продукты деструкции и твердые отложения на теплоотдающей поверхности, что приводит к изменению свойств теплоносителя и ухудшению теплообмена. В настоящее время нет единого мнения, что следует принимать за критерий термостойкости вещества, л поэтому отсутствует единая методика ее определения. [c.100] Для оценки термических свойств веществ используют разные методы [18], результаты котор лх не всегда коррелируются друг с другом. Условия проведения ис 1ытаний оказывают большое влияние на оценку свойств жидкостей, поэтому желательно максимальное приближение их к реальным. [c.100] Предложен метод исследования охлаждающей способности и термостойкости теплоносителей, в основу которого положено измерение теплоотдачи от внутренней поверхности стенки трубки к жидкости, что наиболее полно отвечает реальным условиям работы теплоносителя [19]. Экспериментальная установка представляет собой замкнутый циркуляционный контур, работающий по термосифонному принципу. Рабочий участок нагревают, пропуская через него ток промышленной частоты. В ходе эксперимента постепенно повышают тепловую нагрузку. Повышение прекращают при возникновении кризиса кипения (переход к пленочному кипению) или при термическом разложении теплоносителя. На рис. 16 показано влияние давления на температуру стенки на примере жидкости ПМС-Ю. [c.100] Результаты оценки охлаждающих свойств жидкостей ПМС предложенным методом хорошо согласуются с данными, полученными в реальных рабочих системах. [c.101] Разработаны [20] методы оценки термостойкости и охлаждающей способности жидкостей, основанные на термостатировании их в герметичной системе (без доступа воздуха) в условиях естественной конвекции. В основу ускоренного метода испытаний положено исследование жидкости при повышенных температурах (480—500 °С). [c.101] За крнтернй оценки принимают период стабильности, характеризующий время до появления газовой фазы в условиях изотермического термостатирования жидкости. [c.102] Экспериментальная кривая (рис. 18) изменения давления в системе во времени при постоянной температуре Р = / (т) отражает три стадии процесса резкое увеличение давления в начале термостатирования за счет теплового расширения продукта, период стабильности и увеличение давления за счет образования газообразных продуктов деструкции. [c.103] И термостойкости проводят на установке (рис. 19), состоящей из толстостенной металлической бомбы 5 емкостью 850 см , снабженной электрообогревом днища и боковых стенок. За счет разности температур жидкости в бомбе и под крышкой возникают конвективные токи. Теплоотдающей поверхностью служит установленная горизонтально металлическая трубка б, обогреваемая электрическим током. Давление в бомбе создают, азотом через уравнительный бачок 8. [c.103] Теплофизические свойства исследованных полиметилфенилсилоксанов приведены в табл. 47. [c.104] В качестве теплоносителей прйменяют ароматические эфиры ортокремневой кислоты [15, с. 60 22]. Они трудно воспламеняются, не поддерживают горения, инертны к большинству конструкционных материалов, имеют высокую температуру кипения (выше 400 °С) и хорошие теплофизические свойства. Сплавы Mg, Zn, А1 действуют на них как катализаторы разложения. [c.104] Полярная молекула тетраарилоксисилана имеет- лучшие охлаждающие свойства и позволяет получить максимальный коэффициент теплоотдачи. При введении фенильной группы уменьшается полярность соединения и снижается коэффициент теплоотдачи, однако увеличивается термостойкость, позволяющая повысить температуру стенки рабочего участка. [c.105] В качестве теплоносителей исследован ряд замещенных ароматических эфиров ортокремневой кислоты [25], свойства их приведены в табл. 48 и 49. [c.105] Таким образом, наибольшей термостойкостью обладает дифеноксидикрезоксисилан 12-Т, он рекомендован для работы в нагревательных установках при 320—350 °С без доступа воздуха. [c.106] При введении двух фенильных групп в арилоксисиланы получают продукты с высокой гидролитической стойкостью. [c.107] Вернуться к основной статье