Тема: Приготовление рассола и наполнение им системы.

Цель работы:

Изучить основные положения приготовления рассола и наполнения им системы.

Теоретическая часть:

Приготовление рассола и наполнение им системы

1. В качестве охлаждающего вещества (хладоносителя) в судовых холодильных установках применяются водные рас­творы солей (рассолы), в основном хлористого кальция (СаСl2).

На некоторых судах иностранной постройки применяется рассол «Айсзоль-экстра» на основе водного раствора хлористого кальция с антикоррозионными добавками.

В качестве низкотемпературного хладоносителя на некото­рых судах применяется хладон-11 (R11), а в качестве высо­котемпературного хладоносителя — пресная вода (см. прило­жение 2).

Температура замерзания рассола понижается по мере уве­личения содержания в нем соли. Эта закономерность сохраня­ется до определенного значения массовой концентрации (эвтек­тический раствор), выше которого температура замерзания рас­сола начинает повышаться.

Под массовой концентрацией рассола понимается число ве­совых частей безводной соли, приходящихся на сто весовых частей рассола. При постоянной температуре рассола какой-либо концентрации соответствует вполне определенная плот­ность.

Плотность рассола замеряется ареометром и измеряется в г/см³ или градусах Боме (°Бе).

Переход от плотности в г/см3 к плотности в °Бе произво­дится по формуле:

п= 144,3 (1-1/γ);

где п — плотность, °Бе; V — плотность, г/см³.

При замере плотности ареометром отсчет ведется по ниж­нему краю мениска рассола.

Плотность рассола помимо массовой концентрации зависит также от его температуры. Поскольку значения плотности рассола приведены при температуре 15°С, тем­пературу пробы рассола перед замером плотности необходимо довести до этой температуры.

2. Массовая концентрация рассола обычно выбирается с таким расчетом, чтобы температура его замерзания была на 5—10°С ниже рабочей температуры кипения хладагента.

Необходимое для конкретной установки значение плотности рассола или массовой концентрации, как правило, приводится в технической документации на эту установку.

3. Требуемую концентрацию рассола в системе в процессе эксплуатации необходимо поддерживать постоянной.

Недостаточная массовая концентрация рассола, а следовательно, и повышенная температура замерзания его может при­вести к размораживанию трубок испарителя. При поддержа­нии массовой концентрации рассола большей, чем требуется, увеличивается расход соли. Кроме того, с увеличением концент­рации рассола уменьшается его теплоемкость, что вызывает необходимость подачи увеличенного количества рассола в охлаждающие батареи, и возрастает потребная мощность для привода рассольного насоса. При массовой концентрации выше эвтектической в рассоле может начаться кристаллизация, и кристаллы, отлагаясь на трубках испарителя и стенках рас­сольных трубопроводов, могут вызвать их закупорку.

4. Масса безводной соли (в кг) для приготовления необходимого количества рассола требуемой концентрации

где — необходимое количество рассола, л (при первоначальном заполнении — вместимость рассольной системы); — плотность рассола при 15°С, кг/л (численно равна плотности в г/см³); —массовая концентрация рассола, %.

5. Хлористый кальций (СаС1₂) технический по ГОСТ 450—77 подразделяется на кальцинированный (порошок, гранулы), плавленый (порошок, чешуйки, гранулы) и жидкий.

Рекомендуется применять кальцинированный хлористый кальций высшего сорта. Допускается применять кальцинированный хлористый кальций первого сорта и плавленый хлори­стый кальций первого сорта.

6. Для снижения коррозионного действия на металл в растворы солей следует добавлять вещества, замедляющие коррозию. Такие вещества называются ингибиторами (пассиваторами). Снижение коррозионного воздействия осуществляется а счет обеспечения нейтральной или слабощелочной реакции рассола с водородным показателем рН = 7...8.

Рассол считается кислым, если рН<7, и щелочным, если рН>8. Рассол, в котором рН = 7...8, не содержит свободной активной кислоты или щелочи и является нейтральным или слабощелочным.

7. Для определения рН к пробе фильтрованного рассола
(примерно 10 см³), разбавленного равным количеством дистиллированной воды, следует прибавить 10—12 капель индикатора. Содержимое в пробирке перемешать до установления устойчивой окраски раствора. Значение рН определяется путем сравне­ния цвета содержащейся в пробирке пробы с эталонными цве­тами, характерными для определенной реакции рассола.

8. С достаточной для рассольных систем точностью можно определить рН с помощью универсального индикатора, который получается растворением в 500 мл этилового спирта следующих компонентов:

0,1 г — бромтимола синего (дибромтимолсульфофталеин);

0,1 г — метила красного (диметиламиноазобензолкарбоновая кислота);

0,1 г — нафтолфталеина;

0,1 г — тимолфталеина;

0,1 г — фенолфталеина.

Этот индикатор окрашивает пробу- в следующие цвета (табл. 1).

9. Для приближенного определения реакции рассола в ка­честве индикаторов применяются фенолфталеин и лакмус. Из­менение цвета фенолфталеина начинается при рН 8, а лак­муса— при рН= 7 (табл. 2).

10. Для рассолов СаС1₂ и «Айсзоль-Экстра» в качестве ингибитора может быть использована каустическая сода (NaОН). Каустическая сода растворяется в пресной воде
(в соотношении 0,5 кг на 20 л воды), и полученный раствор добавляется в циркулирующий рассол до получения (после тщательного перемешивания) нейтральной реакции рассола.