Густина теплоносія

листопад, 2017г.

ЩО ТАКЕ ГУСТИНА

Густина - одна з основних характеристик теплоносія (холодоносія, антифризу).

Густина дорівнює відношенню маси тіла до його об'єму.

У фізиці густина позначають грецькою буквою ρ (ро).

Густина = маса/об’єм ρ=m/V, де m — маса, V — об’єм.

При вимірюванні густини рідини використовують одиницю щільності г / см3 (кг / м3).

Очевидно, що густина рідини залежить від її температури: при зниженні температури об’єм рідини зменшується, отже, її густина - підвищується. І навпаки.

В Україні прийнято оперувати густиною рідини при + 200С.

Густина води і гликолей при + 200С, г / см3 (Короткий довідник по хімії):

- вода - 1,00

- пропіленгліколь - 1,04

- етиленгліколь - 1,11

- гліцерин - 1,26

Очевидно, що густина водних розчинів гліколів більше 1,00 г / см3 і тим вище, чим більше концентрація гліколю. Інгібітори корозії та інші функціональні домішки ще більше підвищують густину теплоносія.

ЧИМ ВИМІРЮЄТЬСЯ ГУСТИНА


фото 1

У сучасних лабораторіях ГУСТИНА рідини може вимірюватися високоточним електронним густиномірами. Однак найбільш простий і доступний прилад - ареометр (фото 1).


фото 2

Ареометр являє собою скляну трубку, нижня частина якої заповнена дробом. На верхній вузькій частині нанесена шкала, яка проградуйована в значеннях густини. Для вимірювання густини рідини ареометр поміщається в ємність з цією рідиною так, щоб він вільно плавав в ній. Значення густини зчитуються за шкалою ареометра, по нижньому краю меніска рідини (фото 2).

ЧИ МОЖНА ПО ГУСТИНІ ВИЗНАЧИТИ ТЕМПЕРАТУРУ ЗАМЕРЗАННЯ ТЕПЛОНОСІЯ

Густина теплоносія і його температура кристалізації - речі безумовно пов'язані. Чим вище густина антифризу, тим більше концентрація гліколю в ньому і тим нижче його температура кристалізації.

У різних джерелах можна побачити таблиці відповідності температури кристалізації певній густині. Наприклад:

пропіленгліколь 40%

1,032

-20

пропіленгліколь 45%

1,035

-26

Припустимо, монтажник на об'єкті відібрав з контуру зразок рідини, поміряв її густину і отримав значення 1,035 г / см3. Потім подивився в таблицю і вирішив, що у нього залитий розчин пропіленгліколю 45% і рідина не замерзне до -260С.

Можливі такі варіанти, при яких висновки монтажника були неправильними:


фото 3

1) У контурі залитий розчин етиленгліколю 28%, густина якого 1,035 г / см3, та його температура початку кристалізації - близько -120С.

2) В контурі залитий розчин гліцерину 15%, його густина 1,035 г / см3, а температура початку кристалізації - близько 30С.

3) У контурі залитий розчин пропіленгліколю 40%. Монтажник поміряв його густину при температурі

+ 120С (а не + 200С) і вона склала 1,035 г / см3. Таким чином, теплоносій у контурі зможе циркулювати лише до 200С, а не до -260С.

Ми розглянули деякі приклади помилкових висновків, з яких стає очевидним, що використовувати аналітичні залежності можна тільки тоді, коли абсолютно точно відомий склад досліджуваного продукту.

Так само часто, як різноманітні таблиці, згадуються ареометри або градусники для автомобільного тосолу. Вважається, що з їх допомогою можна визначити температуру кристалізації охолоджуючої рідини (фото 3).

За зовнішнім виглядом приладу зрозуміло, що це - ареометр і вимірює він не що інше, як густину рідини в

г / см3. Виробник приладу призначив відповідність продукту певної густини певну температуру кристалізації і намалював замість шкали густини температурну шкалу. По суті, та ж таблиця «густина - температура кристалізації». Тільки невідомо, який продукт прийнятий за еталон. Мабуть, подібний градусник може показати орієнтовні значення для охолоджуючих рідин (холодоносіїв, антифризів) на основі етиленгліколю. Хоча все, що було викладено в попередньому прикладі, вірно і для цього механізму.

Висновок, який можна зробити із усього вищевикладеного:

ГУСТИНА - важлива характеристика теплоносія (холодоносія, антифризу), але не єдина. Якість теплоносія визначає загальноприйнята система показників. Крім густини в неї входять:

- зовнішній вигляд;

- температура початку кристалізації;

- рН;

- лужність;

- фракційний склад;

- спінювання;

- корозійний вплив на метали;

- набухання гуми.