РАБОЧЕЕ ТЕЛО ДЛЯ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН И АБСОРБЦИОННЫХ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРОВ
WORKING MEDIUM FOR ABSORPTION REFRIGERATING MACHINES AND ABSORPTION THERMOTRANSFORMERS

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано как рабочее тело для абсорбционных холодильных машин и абсорбционных термотрансформаторов либо как абсорбент - в системах осушки и кондиционирования воздуха.
Целью изобретения является снижение коррозионной активности рабочего тела по отношению к углеродистым сталям и медным сплавам во всех фазах рабочего раствора.
Растворы, представляющие собой рабочее тело для абсорбционных холодильных машин и термотрансформаторов, готовят последовательным растворением в дистиллированной воде отвешенных количеств исходных компонентов марки х.ч. или ч.д.а. Концентрация бромида лития 40,0-65,0 мас.%; молибдата лития 0,02-0,03 мас.%; гидроокиси лития 0,05-0,1 мас.%; силиката лития 0,001-0,002 мас.%; бензотриазола 0,50-0,65 мас.%; 2-этил-1-гексанола 0,04-0,06 мас.%; вода - остальное.
Образцы для испытаний изготавливают из углеродистой стали марки ВСт.3сп в виде пластин размером 30×20×3 мм со шлифованной поверхностью и из медного сплава марки МНЖ-5-1 в виде полуцилиндров размером 30×16×2 мм. Коррозионные испытания проводят в условиях испарения - конденсации при 160°C в течение 1000 ч. Скорость коррозии определяют гравиметрическим методом.
В таблице представлены данные коррозионной стойкости углеродистой стали марки ВСт3сп и медного сплава марки МНЖ-5-1 в 64%-ном водном растворе бромида лития.
Из приведенных в таблице данных видно, что добавка силиката лития уменьшает на порядок коррозию углеродистой стали в жидкой фазе и на границе раздела фаз. Степень защиты составляет 99%.
Таблица
Конструк-ционный материал
Состав рабочего тела, мас.%
Скорость коррозии, г/(м<sup>2·</sup>ч)
Степень защиты, %
Жидкая фаза
Граница раздела фаза
Паровая фаза
Жидкая фаза
Граница раздела фаз
Паровая фаза
ВСт3сп
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O
1,71<sub>П</sub>
1,28<sub>Я</sub>
0,16<sub>П</sub>
-
-
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)
0,014
0,54
0,044
99,2
95,2
72.5
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,002)
0,005
0,008
0,011
99,7
99,38
72,5
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,002)-бензотриазол (0,6)
0,002
0,003
0,0003
99,9
99,8
99,8
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,002)-бензотриазол (0,6) - ПАВ (0,06)
-
-
-
100
100
100
LiBr-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,001)-бензотриазол(0,5) - ПАВ (0,05)
0,001
0,037
0,009
99,3
97,1
94,3
LiBr-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,003)-бензотриазол (0,7) - ПАВ (0,07)
0,008
0,047
0,008
99,5
96,3
95,2
МНЖ-5-1
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O
0,058
0,073
0,076
-
-
-
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)
-
-
0,02
100
100
97,4
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,002)
-
-
0,02
100
100
97,4
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,002)-бензотриазол (0,6)
-
-
-
100
100
100
LiBr(65,0)-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,002)-бензотриазол (0,6) - ПАВ (0,06)
-
-
-
100
100
100
LiBr-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li (0,001)-бензотриазол (0,5) - ПАВ (0,05)
-
0,0002
0,002
100
99,8
97,9
LiBr-H<sub>2</sub>O-LiMoO<sub>4</sub>(0,02)-LiOH(0,1)-силикат Li(0,003)-бензотриазол (0,7) - ПАВ (0,07)
-
0,0003
0,001
100
99,5
98,4
Где П - питтинг, Я - язвы.
Добавка бензотриазола и 2-этил-1-гексанола в несколько раз уменьшает скорость коррозии углеродистой стали и медного сплава в паровой фазе, обеспечивая их 100%-ную защиту. Максимальный защитный эффект достигается при концентрации силиката лития 0,002 мас.%, бензотриазола 0,6 мас.%, 2-этил-1-гексанола 0,06 мас.%. При более высоких или низких концентрациях указанных компонентов защитный эффект в паровой фазе и на границе раздела фаз снижается.
Для сравнения в таблице приведены также данные по коррозионной стойкости углеродистой стали и медного сплава в водном растворе бромида лития без ингибиторов и с ингибиторной добавкой состоящей из молибдата лития и гидроокиси лития, выбранной в качестве аналога изобретения [1].
По сравнению с известным предлагаемое рабочее тело имеет следующие преимущества: введение новых компонентов обеспечивает 99-100%-ную защиту углеродистой стали во всех фазах рабочего раствора, 100%-ную защиту медного сплава в паровой фазе и интенсифицирует процессы тепломассопереноса в абсорбере и генераторе.
Рабочее тело, содержащее бромид лития, молибдат лития и гидроокись лития дополнительно содержит в качестве ингибирующей добавки силикат лития, бензотриазол и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%: бромид лития 40-65; молибдат лития 0,02-0,03; гидроокись лития 0,05-0,10; силикат лития 0,001-0,002; бензотриазол 0,5-0,65; 2-этил-1-гексанол 0,04-0,06; вода - остальное.
Источники информации
1. Huang Nai-bao, Liang Cheng-hao, Tong Da-wei. Влияние ингибиторов на коррозию сплава Cu-Ni в концентрированном растворе LiBr при высокой температуре // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 2002. 12, №3, с.424-428.