Читайте также: |
|
§9.1. Вода
К достоинствам воды наряду с ее широкой доступностью относятся: высокая удельная теплоемкость [4,9 кДж/(кг • °С) ], пожарная безопасность и отсутствие токсичности.
Основным недостатком воды является высокая температура замерзания и увеличенный объем образующегося льда по сравнению с объемом жидкости (на 10 %). При этом давление воды на стенки может возрасти до 250 МПа, что приводит к разрушению элементов системы охлаждения, в которых замерзает вода. К недостаткам воды относится и способность образовать накипь и шлам.
Накипью называют плотные отложения, образующиеся на нагретых стенках системы охлаждения. Накипь состоит из выделившихся из воды солей, взвешенных продуктов коррозии и механических загрязнений. Шламом называются илоподобные частицы и элементы разрушенной накипи, которые обладают способностью к коагуляции и оседанию в застойных зонах системы охлаждения.
Накипь и шлам увеличивают термическое сопротивление поверхностей теплообмена и загромождают тракты системы охлаждения, вызывая перегрев двигателя.
Накипь состоит главным образом из солей кальция и магния. Содержание этих солей в воде характеризует ее жесткость, которая измеряется в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв) солей на I л воды. При жесткости 1 мг-;жв/л в воде содержится 20,04 мг/л ионов кальция или 12,16 мг/л ионов магния. Вода считается мягкой при содержании в ней солей меньше 4 мг-экв/л, средней при 4 — 8 и жесткой при > 8 мг-экв/л и более. Принято считать атмосферную воду (дождь, снег) мягкой, речную или озерную — средней, колодезную или ключевую — жесткой. Различают временную (или устранимую), постоянную и общую жесткость воды.
Временная жесткость характеризует наличие растворимых в холодной воде солей временной жесткости — соединений, выпадающих в осадок при кипячении (бикарбонатов кальция и магния). При нагревании бикарбонаты разлагаются с образованием нерастворимых
в воде СаСО3 и MgCO3. Перед заливкой воды в систему охлаждения соли временной жесткости можно удалить кипячением с последующим фильтрованием воды. При отсутствии этой обработки соли временной жесткости выпадают в накипь при первом же закипании воды в радиаторе. При этом происходит снижение временной жесткости воды. (Поэтому не следует часто менять воду в системе охлаждения.)
К соединениям, обусловливающим постоянную жесткость воды, относят сульфаты (в частности, гипс CaSO4), хлориды и силикаты щелочноземельных металлов. Гипс, в отличие от большинства минеральных солей, обладает отрицательной растворимостью — при повышении температуры растворимость гипса в воде уменьшается и его избыток выпадает в виде накипи. Присутствие гипса в накипи придает ей прочность и жесткость.
Соли, определяющие постоянную жесткость, обладают большей стабильностью. Они не разлагаются и не выпадают в осадок при кипячении. Это происходит, когда их концентрация превосходит предел насыщения. Такие условия создаются при испарении части воды.
Общей жесткостью воды называют сумму временной и постоянной жесткости.
Перед заливкой в систему охлаждения снижение жесткости (умягчение) воды можно обеспечить следующими в порядке возрастания эффективности способами: кипячение и фильтрация, добавление заранее рассчитанного количества воды и гашеной извести (вызывает выпадение в осадок солей кальция и магния) с последующим удалением осадка фильтрацией. Наиболее эффективный способ — фильтрация воды через катионитовые фильтры.
Катионитами называются вещества, способные вступать к ионообменную реакцию С растворенными в воде солями, которые поглощают из воды ионы щелочноземельных элементов. К катионитам относятся глауконит, пермутит, сульфированные угли и некоторые синтетические смолы.
Снизить жесткость воды можно также путем ее магнитной обработки. Сущность этого метода заключается в том, что при прохождении воды через обладающее определенными характеристиками магнитное поле растворенные в ней соли выделяются в виде твердой фазы (хлопья), удаляемой фильтрованием.
Отложение солей непосредственно в системе охлаждения можно уменьшить путем введения в воду антинакипинов — веществ, предотвращающих отложение накипи, переводя ее в рыхлое состояние, или удерживающих соли в виде пересыщенного раствора (рис. 9.1). В частности, добавка к воде хромпика образует с солями жесткости хорошо растворимые в воде хроматы кальция, магния. Возможно также применение щелочных антинакипинов. При этом необходимо учитывать, что алюминиевые детали двигателя корродируют под воздействием щелочи.
При попадании в воду нефтепродуктов образуются вещества, уменьшающие теплопроводность накипи и, следовательно, усугубляющие ее вред. Кроме того, неф-
тепродукты вызывают интенсивное вспенивание воды, сопровождающееся ее выбросом из системы охлаждения.
Вода обладает относительно высокой коррозионной агрессивностью по отношению к металлам. Это объясняется наличием в ней солей, кислорода, углекислого газа и в некоторых случаях сероводорода.
Из системы охлаждения шлам можно удалить многократной поочередной промывкой водой и продувкой сжатым воздухом. Для удаления накипи используют растворы веществ, обеспечивающих разрушение нерастворимых в воде солей накипи. Соли временной жесткости удаляют кислыми растворами, постоянной жесткости — щелочными (табл. 9.1).
Все составы для удаления накипи оказывают коррозионное воздействие на металлы, особенно цветные.
Необходимо отметить, что отложения накипи в системе охлаждения обеспечивают герметизацию отдельных «неплотностей», имеющихся в этой системе, поэтому после удаления накипи, как правило, появляется течь охлаждающей жидкости, для устранения которой необходимо иметь соответствующие запасные части и ремонтные материалы.
При удалении накипи в систему охлаждения двигателя, из которой предварительно вынут термостат, заливают раствор и выдерживают его в соответствии с рекомендациями (табл. 9.1). Затем запускают двигатель и дают ему проработать 10 — 20 мин. Двигатель останавливают, сливают раствор и систему охлаждения 2 — 3 раза промывают водой. В целях предотвращения коррозии ПОСЛСД- нюю промывку рекомендуется делать горячим 1 %-ным раствором хромпика.
Таблица 9.1
Раствор для удаления накипи | Количество реагента на 1 кг воды, кг | Продолжительность обработки, ч |
Для всех двигателей | ||
Техническая молочная кислота | 0,600 | 1 —3 |
Хромпик или хромовый ангидрид | 0,200 | 8 — 10 |
Соляная кислота с замедлителями (ингибиторами) кислотной коррозии | 0.250 — 0,500 | 0,5 — 1,0 |
Смесь: | ||
кальцинированная сода | 1,000 — 1,200 | |
хромпик | 0,020 — 0,030 | 10— 12 |
Для двигателей с чугунной головкой блока | ||
Техническая соляная кислота | 0,250— 0,500 | 0,5 — 1.0 |
Смесь: | ||
тринатрийфосфат | 0,450 | |
кальцинированная сода | 0,550 | 10— 12 |
Рабочая температура в системах охлаждения большинства ДВС (80 ± 5)°С близка к температуре кипения воды, что обусловливает потери жидкости на испарение при увеличении температуры в системе охлаждения или при снижении атмосферного давления. Например, при эксплуатации автомобиля в горных условиях на высоте 2000 м над уровнем моря атмосферное давление равно 0,078 МПа, что соответствует температуре кипения воды, равной 91 °С. Для компенсации этого недостатка прибегают к герметизации системы охлаждения и увеличению расчетного давления в ней.
При повышении давления в системе охлаждения до 0,2 МПа температура кипения воды возрастает до 119 °С. Применение герметизированных систем охлаждения с повышенной температурой охлаждающей жидкости позволяет увеличить температурный перепад в системе охлаждения и повысить благодаря этому эффективность теплообменных процессов. Практически это ведет к снижению количества охлаждающей жидкости, уменьшению потребной поверхности радиатора и сокращению теплопотерь в охлаждающую жидкость.
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 61 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Выбор моторного масла 3 страница | | | Антифризы |