A cikk szerzője: Ph.D. G.A. Bershidsky
A múlt század végéig az öntöttvas radiátorok voltak a fő fűtőberendezések Oroszországban. Aztán jöttek a vastag falú acélcsöveken és acéllemez radiátorokon alapuló konvektorok. A fűtőberendezések gyártásához használt egyéb anyagokat gyakorlatilag nem használtak. Jelenleg még mindig széles körben használják az acélvezetékeket, kazánokat, fűtőberendezéseket stb. Ezért a hőellátó rendszerek hálózati vízének fő jellemzői az acél használatára összpontosítanak. Ezeket a jellemzőket az "Orosz Föderáció erőműveinek és hálózatainak műszaki üzemeltetésére vonatkozó szabályok" szabályozzák, amelyek szerint az érték A savasság pH-ja a hálózati víz pH-jának zárt hőellátó rendszerek esetén 8,3–9,5, nyitottnál 8,3–9,0 tartományban kell lennie. rendszereket. Az oldott oxigéntartalom nem haladhatja meg a 20 μg / l -t.
Az alumínium régóta vonzza a fűtőberendezések fejlesztőinek figyelmét egyedülálló tulajdonságai miatt, mint pl nagy hővezető képesség, könnyűség, plaszticitás, a fűtőberendezések fröccsöntéssel történő előállításának képessége és extrudálás. Ezen tulajdonságok kombinációja lehetővé teszi olyan eszközök beszerzését, amelyek megkülönböztetik a magas hőátadást, a kiváló minőségű külső felületet és a modern belső térnek megfelelő esztétikus megjelenést. A nagy hővezető képesség, ötször nagyobb, mint az acél hővezető képessége, alacsony alumínium sűrűséggel (háromszor könnyebb, mint az acél) kombinálva lehetővé teszi a könnyű radiátor hatékony bordákkal történő előállítását.
Két jelentős hátrány azonban élesen korlátozza az alumínium radiátorok alkalmazási körét. Először is, az öntött alumínium radiátorok meglehetősen törékenynek bizonyultak, ami balesetekhez vezetett, különösen akkor, ha a bérlőket jogosulatlanul többre cserélték robusztus kialakítású fűtőberendezések (általában acél konvektorok vagy öntöttvas radiátorok) a vizuálisan vonzó alumíniumhoz radiátorok. Ezt követően ezt a hátrányt sikerült leküzdeni: most alumínium radiátorokat gyártanak, amelyek ellenállnak a hűtőfolyadék nyomásának a lehetséges üzemi nyomás túllépése a fűtési rendszerekben az oszlopkeresztmetszet konfigurációjának optimalizálásával és vastagságának növelésével falak.
A második hátrány az alumínium radiátorok fokozott igényessége a hűtőfolyadék minőségével szemben - egyelőre le kell küzdeni sikertelen: a különböző védőbevonatok belső felületre történő felhordására irányuló kísérletek nem ismerhetők fel teljesen sikeres. Az alumínium és ötvözetei korrózióállóságát az határozza meg, hogy az Alumínium -oxidból álló sűrű fólia jelen van -e vagy nincs a belső felületén.2O3. Ennek a filmnek amfoter jellege van, vagyis lúgos és savas közegben is feloldódik. Az 1. ábra azt mutatja, hogy az alumínium korróziós sebessége függ a pH -tól, amelyet T.M. Petrova, V.N. Voronov és B.M. Larina "Az atomerőművek víz-kémiai rendszerének technológiája és szervezése", M., 2012. Az ábra azt mutatja, hogy ennek a görbének kifejezett minimumja van. A pH 8,5 -ről 9,5 -re történő emelkedésével az alumínium korróziós sebessége nagyságrenddel (0,1-1 g / m2h)). Ugyanez történik, ha a pH 6,5 -ről 4,2 -re csökken, de a fűtővízellátó rendszerekben gyakorlatilag nincs ilyen pH -érték.
Az alumínium korróziós sebességének függése a közeg pH -jától.
Így a sűrű védő oxidfólia sikeresen ellenáll a korróziónak a 6,5 és 8,5 közötti pH -tartományban. Ezen a tartományon kívül eső pH -értékeknél az oxidfilm lebomlik, és a korrózió a fal nagy mélységébe hatol, még a lyukakon keresztül is. Ebben az esetben általában kis szivárgások jelennek meg először. Vegye figyelembe, hogy ha a korrózió még nem vezetett a radiátor tömítettségének csökkenéséhez, akkor csökken a falvastagság erőssége fokozatos csökkenéséhez, következésképpen akár enyhe növekedés következtében balesetekhez is vezet nyomás. Az ilyen balesetek katasztrofálisak lehetnek, mivel a korrózió által meggyengült szakasz általában az oszlop teljes magasságában felszakad, és a víz elárasztja az alatta lévő padló helyiségeit.
E tekintetben teljesen természetesnek tűnt az ötlet, hogy az alumíniumot és az acélt egy szerkezetben egyesítsék, hogy kihasználják előnyeiket. Általában a bimetálokat széles körben használják a technológia különböző területein. Általában az egyik réteg olcsó acélból, a másik pedig színesfémekből, jelen esetben alumíniumból készül. Az első bimetál radiátorok a múlt század közepén jelentek meg Európában. Az ilyen radiátorokban csak függőleges oszlopok voltak bimetál alakúak: acélcsöveket helyeztek a fröccsöntő öntőformába a hűtőfolyadék áthaladásához. A vízszintes kollektorokban a hűtőfolyadék közvetlenül érintkezett az alumíniummal.
Az ilyen hibrid radiátorokat (a közös kifejezés "félfém") még mindig gyártják, bár ez nem tekinthető logikusnak olyan kialakítás, amelyben a hűtőfolyadék pH = 8,3-9,5 szükséges a radiátor (oszlop) egyik részéhez, a másikhoz (kollektorok) - 6,5-8,5. Ez azt jelenti, hogy a "félfém" radiátorok normálisan csak szűk, 8,3 és 8,5 közötti pH-tartományban működhetnek. Ez kizárja annak lehetőségét, hogy Oroszországban a legelterjedtebb fűtőrendszerekben használják őket, amelyek függő módon csatlakoznak a fűtési hálózatokhoz, és pótvíztisztító rendszerekkel vannak felszerelve.
A fentiek alapján a "félfém" radiátorokat nem a bimetál, hanem az alumínium radiátoroknak kell tulajdonítani. E javaslat megerősítéséhez vagy megcáfolásához vizsgálatokat kell végezni annak meghatározására, hogy a korróziós ráta, amikor a hűtőfolyadék pH -ja széles tartományban változik.
Ezenkívül az alumínium hőtágulási együtthatója kétszerese az acélénak. Emiatt, amikor a hűtőfolyadék hőmérséklete megváltozik, feszültség keletkezik az acélcső és az oszlop alumínium bordái között. E rétegek kölcsönös elmozdulása a köztük lévő érintkezés meglazulásához, az érintkező hőállóságának növekedéséhez, következésképpen az ilyen radiátorok működés közbeni hőátadásának csökkenéséhez vezet. Ennek a csökkenésnek a felméréséhez gyorsított teljesítményvizsgálatot kell végezni úgy, hogy felváltva 20 ° C -os vizet engednek át a radiátoron.0C és 900C (legalább 250 ciklus), és összehasonlítjuk a hőáramlását a "felhalmozódás" előtt és után.
Jelenleg méltán a legnagyobb igény a továbbfejlesztett bimetál radiátorok, amelyek beágyazott részei acélcsövek hegesztett H alakú szerkezete. Így a vízszintes és függőleges csatornák acélból készülnek, és az alumínium vízzel való érintkezése kizárt. Az ilyen radiátorok úgy viselkednek, mint az acél, és hagyományos rendszerekben használhatók normalizált pH-értéken = 8,3-9,5. Megnövelt szilárdságúak, ezért használatuk során a megengedett nyomás túllépésével járó balesetek, beleértve a hidraulikus ütéseket is, gyakorlatilag kizártak.
Meg kell jegyezni, hogy bár a bimetál radiátorok nehezebbek, mint az alumínium és "félfém", az alumíniumötvözet fogyasztása minimális, mivel csak vékonyfalú bordák készülnek belőle.
Az összekötő lyukakra helyezett mágnes segítségével meg lehet különböztetni a bimetál radiátorokat a "félig bimetál" radiátortól.
következtetéseket
- Bimetál radiátorok, amelyben a hűtőfolyadék alumíniummal való érintkezése kizárt, szinte minden vízmelegítő rendszerben használható.
- Az alumínium, beleértve a "félfém" radiátorokat is, használható fűtési rendszerekben, függetlenül attól, hogy csatlakozik-e a fűtési hálózatokhoz, és egyedi rendszerekben, állandó hűtőfolyadékkal.
Hasznos videó a témában:
