Straipsnio autorius: Ph.D. G.A. Bershidskis
Iki praėjusio amžiaus pabaigos ketaus radiatoriai buvo pagrindiniai šildymo prietaisai Rusijoje. Tada pasirodė konvektoriai, kurių pagrindą sudaro storų sienų plieniniai vamzdžiai ir plieniniai skydiniai radiatoriai. Kitos medžiagos šildymo prietaisams gaminti praktiškai nebuvo naudojamos. Šiuo metu vis dar plačiai naudojami plieniniai vamzdynai, katilai, šildymo prietaisai ir kt. Todėl pagrindinės tinklo vandens charakteristikos šilumos tiekimo sistemoms yra sutelktos į plieno naudojimą. Šias charakteristikas reglamentuoja „Rusijos Federacijos elektrinių ir tinklų techninio eksploatavimo taisyklės“, pagal kurias vertė Rūgštingumo pH tinklo vandens pH turėtų būti 8,3–9,5 uždarose šilumos tiekimo sistemose ir 8,3–9,0 atvirose vietose. sistemas. Ištirpusio deguonies kiekis neturi viršyti 20 μg / l.
Aliuminis jau seniai patraukė šildymo įrangos kūrėjų dėmesį dėl savo unikalių savybių, tokių kaip didelis šilumos laidumas, lengvumas, plastiškumas, galimybė gaminti šildymo prietaisus liejimo būdu ir išspaudimas. Šių savybių derinys leidžia gauti prietaisus, kurie išsiskiria dideliu šilumos perdavimu, aukštos kokybės išoriniu paviršiumi ir estetiška išvaizda, atitinkančia šiuolaikinį interjerą. Didelis šilumos laidumas, 5 kartus didesnis už plieno šilumos laidumą, kartu su mažu aliuminio tankiu (3 kartus lengvesnis už plieną) leidžia gauti lengvą radiatorių su efektyviais pelekais.
Tačiau du reikšmingi trūkumai smarkiai riboja aliuminio radiatorių taikymo sritį. Pirma, lieti aliuminio radiatoriai pasirodė gana trapūs, todėl įvyko nelaimingų atsitikimų, ypač kai nuomininkai buvo neteisėtai pakeisti daugiau tvirto dizaino šildymo prietaisai (dažniausiai plieniniai konvektoriai arba ketaus radiatoriai) iki vizualiai patrauklaus aliuminio radiatoriai. Vėliau šis trūkumas buvo pašalintas: dabar gaminami aliuminio radiatoriai, kurie gali atlaikyti aušinimo skysčio slėgį. viršijant galimą darbinį slėgį šildymo sistemose, optimizuojant kolonos skerspjūvio konfigūraciją ir didinant jų storį sienos.
Antrasis trūkumas yra padidėjęs aliuminio radiatorių reikalavimas aušinimo skysčio kokybei, kurį kol kas reikia įveikti nepavyksta: bandymai vidinį paviršių dengti įvairiomis apsauginėmis dangomis negali būti visiškai atpažįstami sėkmingas. Aliuminio ir jo lydinių atsparumą korozijai lemia tankios plėvelės, susidedančios iš aliuminio oksido Al, buvimas ar nebuvimas vidiniame paviršiuje.2O3. Šis filmas turi amfoterinį charakterį, tai yra, jis ištirpsta tiek šarminėje, tiek rūgštinėje terpėje. 1 paveiksle parodyta aliuminio korozijos greičio priklausomybė nuo pH, pateikta knygoje T.M. Petrova, V.N. Voronovas ir B.M. Larina „Branduolinių elektrinių vandens cheminio režimo technologija ir organizavimas“, M. 2012. Paveikslėlyje parodyta, kad ši kreivė turi ryškų minimumą. Padidėjus pH nuo 8,5 iki 9,5, aliuminio korozijos greitis padidėja eilės tvarka (nuo 0,1 iki 1 g / m2h)). Tas pats atsitinka, kai pH sumažėja nuo 6,5 iki 4,2, tačiau šildymo vandens tiekimo sistemose tokių pH reikšmių praktiškai nėra.
Aliuminio korozijos greičio priklausomybė nuo terpės pH.
Taigi tanki apsauginė oksido plėvelė sėkmingai atlaiko koroziją pH intervale nuo 6,5 iki 8,5. Esant pH reikšmėms už šio diapazono ribų, oksido plėvelė sugenda ir korozija prasiskverbia į didelį sienos gylį, sukeldama net skylutes. Paprastai tokiu atveju pirmiausia atsiranda nedideli nuotėkiai. Atkreipkite dėmesį, kad jei dėl korozijos dar nebuvo prarastas radiatoriaus sandarumas, sumažėjo sienelių storis palaipsniui mažėja jo stiprumas ir dėl to net nežymiai padidėja avarijos spaudimas. Tokios avarijos gali būti katastrofiškos, nes dėl korozijos susilpnėjusi atkarpa paprastai plyšta per visą kolonos aukštį, o vanduo užlieja požeminių grindų patalpas.
Šiuo požiūriu visiškai natūralu, kad buvo sumanyta sujungti aliuminį ir plieną į vieną konstrukciją, kad būtų panaudoti jų pranašumai. Apskritai, bimetalai yra plačiai naudojami įvairiose technologijų srityse. Paprastai vienas sluoksnis yra pagamintas iš nebrangaus plieno, o kitas-iš spalvotųjų metalų, šiuo atveju aliuminio. Pirmieji bimetaliniai radiatoriai Europoje pasirodė praėjusio amžiaus viduryje. Tokiuose radiatoriuose bimetalinės buvo tik vertikalios kolonos: plieniniai vamzdžiai buvo įdėti į įpurškimo formą aušinimo skysčiui praleisti. Horizontaliuose kolektoriuose aušinimo skystis tiesiogiai liečiasi su aliuminiu.
Tokie hibridiniai radiatoriai (bendras terminas yra „pusiau metaliniai“) vis dar gaminami, nors to negalima laikyti logišku konstrukcija, pagal kurią aušinimo skystis, kurio pH = 8,3–9,5, reikalingas vienai radiatoriaus (kolonėlės) daliai, o kitai (kolektoriams) - 6,5-8,5. Tai reiškia, kad „pusiau metaliniai“ radiatoriai gali normaliai veikti tik siaurame pH diapazone nuo 8,3 iki 8,5. Tai pašalina galimybę juos naudoti labiausiai paplitusiose Rusijos šildymo sistemose su priklausomu prijungimu prie šildymo tinklų, kuriose yra papildomos vandens valymo sistemos.
Remiantis tuo, kas išdėstyta, "pusiau metaliniai" radiatoriai turėtų būti priskirti ne bimetaliniams, bet aliuminio radiatoriams. Norint patvirtinti ar paneigti šį pasiūlymą, būtina atlikti bandymus, siekiant nustatyti korozijos greitį, kai aušinimo skysčio pH keičiasi plačiame diapazone.
Be to, aliuminio šiluminio plėtimosi koeficientas yra dvigubai didesnis nei plieno. Dėl šios priežasties, pasikeitus aušinimo skysčio temperatūrai, tarp plieninio vamzdžio ir kolonėlės aliuminio briaunų atsiranda įtampa. Abipusis šių sluoksnių poslinkis atlaisvina kontaktą tarp jų, padidina kontakto šiluminę varžą ir atitinkamai sumažina tokių radiatorių šilumos perdavimą eksploatacijos metu. Norint įvertinti šį sumažėjimą, reikia atlikti pagreitintą veikimo bandymą, pakaitomis praleidžiant 20 ° C vandens per radiatorių.0C ir 900C (mažiausiai 250 ciklų) ir lyginant jo šilumos srautą prieš ir po šio „kaupimosi“.
Šiuo metu pelnytai didžiausios paklausos turi patobulinti bimetaliniai radiatoriai, kurių įterptosios dalys yra suvirinta plieninių vamzdžių H formos konstrukcija. Taigi horizontalūs ir vertikalūs kanalai yra pagaminti iš plieno, o aliuminio kontaktas su vandeniu yra neįmanomas. Tokie radiatoriai elgiasi kaip plienas ir gali būti naudojami įprastose sistemose esant normaliam pH = 8,3–9,5. Jie turi didesnį stiprumą, todėl naudojant juos avarijos, susijusios su leistino slėgio viršijimu, įskaitant hidraulinius smūgius, praktiškai neįtraukiamos.
Reikėtų pažymėti, kad nors bimetaliniai radiatoriai yra sunkesni už aliuminį ir „pusiau bimetaliniai“, aliuminio lydinio sunaudojimas čia yra minimalus, nes iš jo gaminami tik plonasieniai pelekai.
Bimetalinius radiatorius nuo „pusiau bimetalinių“ galima atskirti magnetu, pritvirtintu prie jungiamųjų skylių.
išvadas
- Bimetaliniai radiatoriai, kuriame nėra aušinimo skysčio kontakto su aliuminiu, galima naudoti beveik bet kokiose vandens šildymo sistemose.
- Aliuminis, įskaitant „pusiau metalinius“ radiatorius, gali būti naudojamas šildymo sistemose, nepriklausomai prijungtose prie šilumos tinklų, ir atskirose sistemose su nuolatiniu aušinimo skysčiu.
Naudingas vaizdo įrašas šia tema:
