Химия и химические технологии/

5.Фундаментальные проблемы создания новых материалов и технологий

Гапоненко В.А., Белецкий Э.В.

Торгово-экономический институт КНТЭУ

г.Харьков, Украина

Использование кремнийорганических теплоносителей в теплообменном оборудовании

Вещества, получающие теплоту от источника и отдающие его через стенку теплообменника нагреваемой среде, называются промежуточными теплоносителями. Вещества, используемые в качестве промежуточных теплоносителей, должны отвечать следующим требованиям: обеспечить достаточно высокую интенсивность теплообмена при небольших массовых и объемных его расходах, обладать малой вязкостью, но высокими плотностью, теплоемкостью и теплотой парообразования, быть негорючими, нетоксичными, термически стойкими, не оказывать разрушающего воздействия на материал теплообменника и вместе с тем быть достаточно доступными и дешевыми.

В настоящее время в пищевых производствах широкое применение в качестве промежуточных теплоносителей получил водяной пар. К его основным достоинствам относятся высокий коэффициент теплоотдачи, постоянство температуры конденсации (при данном давлении), пожаробезопасность и др.

Несмотря на имеющиеся преимущества данных теплоносителей у потребителя возникают проблемы с их использованием связанные в основном с взаимодействием с металлическими поверхностями тепловых аппаратов. К числу таких проблем относятся коррозия металла под воздействием теплоносителя, образование накипи на стенках оборудования, а также наличие высоких избыточных давлений, что обуславливает необходимость утолщения стенок трубопроводов и греющих полостей аппаратов, что вызывает удорожание их конструкции.

Если на эти проблемы своевременно не обращать внимания, то они приводят к сокращению сроков службы теплового оборудования, значительное увеличение затрат на проведение профилактических и ремонтных работ.

В последнее время во многих отраслях народного хозяйства наблюдается тенденция к замене традиционных теплоносителей на более эффективные, надежные в эксплуатации.

К таким теплоносителям можно отнести кремнийорганические жидкости, в частности поли- и олигоорганосилоксаны серийный выпуск которых освоен химической промышленностью Украины.

Кремнийорганические жидкости отличаются низкой температурой застывания ( от -60 до -140ºС), высокой теплопроводностью, стойкостью к окислению, хорошими диэлектрическими свойствами, малой вязкостью, взрывобезопасностью, не обладают запахом и коррозионной активностью, являются экологически безопасными. Необходимо также отметить положительные технико-экономические показатели – это относительно небольшая стоимость длительный срок использования (несколько десятилетий).

Использование кремнийорганических жидкостей в качестве промежуточного теплоносителя дает возможность получить современную энергоэкономическую систему тепловых аппаратов с промежуточным теплоносителем, проводить тепловую обработку пищевых продуктов в широком диапазоне температур, обеспечить надежность и безопасность работы тепловых аппаратов, повысить качество готовой продукции, снизить энергоемкость тепловых аппаратов и улучшить условия труда на предприятиях питания.

Исходя из этого, в настоящее время в Харьковском торгово-экономическом институте КНТЭУ проводятся исследования по изучению всего комплекса физико-химических свойств кремнийорганических жидкостей, проводятся эксперименты, имитирующие различные условия их эксплуатации в теплообменном оборудовании.

Литература:

1. Беляев М.И., Пахомов П.Л. Теоретические основы комбинированных способов тепловой обработки пищевых продуктов. – Харьков: ХИОП, 1991. – 160с.

2. Беляев М.И. Тепловые процессы и качество продукции в общественном питании. – М.: Экономика, 1979. – 136с.

3. Білецький Є.В., Пахомов П.Л., Сафонов В.В Апарат для термостатування харчових продуктів // Харчова та переробна промисловість. – 1997. - № 12 – 39с.

4. Вышелесский А.Н. Тепловое оборудование предприятий общественного питания. – М.: ’’Экономика’’, 1976. – 339с.

5. Соболевський М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. М: Химия, 1975. – 296с.