防凍液的全稱應(yīng)該叫防凍冷卻液,意為有防凍功能的冷卻液。用于冷水機組在冬季防凍。冷水機組對防凍液性能有以下要求:
(1)良好的防凍性能;
(2)防腐蝕性及防銹性;
(3)對橡膠密封導(dǎo)管無溶脹及侵蝕性能;
(4)低溫粘度不太大;
(5)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
防凍劑的種類有很多:
無機物,例如氯化鈣(CaCl2),氯化鈉(NaCl)等;有機物中的甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH,俗名酒精)、乙二醇(C2H4(OH)2,俗名甜醇)、丙二醇(C3H6(OH)2)、丙三醇(C3H5(OH)3,俗名甘油)、二乙二醇(C4H7(OH)3,俗名二甘醇)等,都可作為防凍液的母液。在加入適量純凈軟水(不含或少量含有鈣、鎂離子的水,未受污染的雨水、雪水等,其水質(zhì)的總硬度成分濃度在0-30ppm之間)后,即可成為一般意義上的防凍液。
氯化鈉等溶液具有強腐蝕性,甲醇和乙醇易揮發(fā),丙二醇和二乙二醇粘度適中,但是價格比較昂貴,丙三醇雖然價格不高但是粘度太大,乙二醇價格不高粘度也適中但是有低毒性?,F(xiàn)國內(nèi)外使用的絕大部分防凍液是乙二醇和丙二醇的水基型防凍液,目前市場供應(yīng)的防凍液有已經(jīng)配好濃度百分百的防凍液,這種防凍液可直接使用,還有一種是防凍液母液,即濃縮型,濃縮型防凍液一般不能直接使用,而應(yīng)該根據(jù)使用溫度的要求,用軟化水進行調(diào)制到一定的濃度才能使用。需要注意的是,市場上的品牌防凍液有的是復(fù)合配方,其中添加有防腐蝕與調(diào)節(jié)粘度等功能的添加劑。
下面我們簡單介紹最常用的防凍液:
1. 乙二醇水基溶液
乙二醇防凍液母液調(diào)制濃度和冰點參見表2。
從表2中可以看出乙二醇型防凍液,其冰點隨著乙二醇在水溶液中的濃度變化而變化,體積濃度在56%以下時,水溶液中乙二醇濃度升高冰點降低,但當體積濃度超過56%后,隨著乙二醇濃度的升高,其冰點呈上升趨勢,當濃度達到100%時,其冰點上升至-13℃,這就是濃縮型防凍液(防凍液母液)為什么不能直接使用的一條重要原因。
舉例說明:
在最低氣溫為-5℃的地區(qū),可以使用體積濃度為12.8%的乙二醇型防凍液,在最低氣溫為-10℃的地區(qū),可以使用體積濃度為22.0%的乙二醇型防凍液;在最低氣溫為-30℃的地區(qū),要使用體積濃度為43.8%的乙二醇型防凍液。
2. 丙二醇水基溶液
丙二醇防凍液母液調(diào)制濃度和冰點參見表3。
丙二醇水基型防凍液和乙二醇水基型防凍液的選擇原則是一樣的,不是濃度越高防凍效果越好,而是要根據(jù)具體的使用條件,確定最合適的濃度。
3. 乙醇水基溶液。
乙醇與水可任意比例混合,組成不同冰點的防凍液。乙醇的含量越高,冰點越低。乙醇是易燃品,當防凍液中的乙醇含量達到40%以上時,就容易產(chǎn)生酒精蒸氣而著火。因此,防凍液中的乙醇含量不宜超過40%,冰點限制在-30℃左右。乙醇型防凍液流動性好、取材方便、配制簡單。缺點是容易著火,沸點低,蒸發(fā)損失大。乙醇蒸發(fā)后,防凍液成分改變,冰點升高,在山區(qū)、高原地區(qū)不宜使用乙醇型防凍液,因為乙醇的蒸發(fā)損失大。
市場上供應(yīng)的防凍液(乙二醇,丙二醇等)大部分都適用于我們特域的冷水機,防凍液濃度越大對水泵的機械密封材料腐蝕越大,(例如:乙二醇防凍液濃度在30%時,水泵機械密封的壽命會縮短一半以上,)防凍液濃度越大,其粘度也越大,水泵電機負荷也會加大,個別情況下會導(dǎo)致水泵電機過載損壞。所以,在滿足防凍性能的情況下,防凍液的濃度越低越好。選擇防凍液還要考慮具體的應(yīng)用環(huán)境,(例如:目前半導(dǎo)體激光器和光纖激光器因為要求使用去離子水做冷卻液,所以不宜添加防凍液);
最后,總結(jié)防凍液在使用過程中需要注意的三個重要原則:
01
濃度越低越好。防凍液大都具有腐蝕性,在滿足防凍性能的情況下,濃度越低越好。
02
使用時間越短越好。防凍液使用時間長了都會有一定的變質(zhì),防凍液變質(zhì)后腐蝕性更強、粘度也會變化。故需要定期更換,更換周期建議一年一換。夏天用純水,冬天換新的防凍液。
03
不宜混用。盡量使用同一品牌的防凍液,不同型號的防凍液即使主要成分相同,其添加劑配方也會有區(qū)別,不宜混用,以免起化學(xué)反應(yīng)、沉淀或產(chǎn)生氣泡。
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