Пропиленгликоль вязкость: Теплофизические свойства водного раствора пропиленгликоля, концентрация и температура замерзания, теплопроводность и теплоемкость, кинематическая и динамическая вязкость
Теплофизические свойства водного раствора пропиленгликоля, концентрация и температура замерзания, теплопроводность и теплоемкость, кинематическая и динамическая вязкость
Вода, как теплоноситель, обладает идеальными свойствами — высокой теплоемкостью и теплопроводностью, практически нулевой вязкостью, незначительным тепловым расширением, практически неограниченными природными ресурсами и низкой стоимостью, абсолютной экологической безопасностью. И единственным непреодолимым недостатком — низкой (нулевой) температурой замерзания и при этом замерзая еще расширяется, образуя очень прочную кристаллическую решетку, давление которой не способна выдержать ни одна инженерная система, ни один природный материал.
Производства пищевых продуктов и фармпроизводства, системы промышленного кондиционирования и автономного отопления зданий требуют поддержания в помещениях заданной температуры, что невозможно обеспечить без применения незамерзающих (низкозамерзающих) жидкостей — антифризов, хладагентов, теплоносителей.
В качестве незамерзающей жидкости в последние годы широко применяются водные растворы гликолей — этиленгликоля и пропиленгликоля. Поподробнее рассмотрим теплофизические свойства и характеристики водного раствора пропиленгликоля. Водный раствор пропиленгликоля обладает:
- 1) Более высокой плотностью по сравнению с водой как теплоносителем, на 5%-8% и плотность раствора повышается с увеличением концентрации пропиленгликоля.
- 2) Теплоемкость и теплопроводность уменьшаются ( по сравнению с водой) в пределах до 20% с ростом концентрации пропиленгликоля и снижением рабочей температуры в минусовой зоне.
- 3) Кинематическая и динамическая вязкость выше чем у воды 4-5 раза в зоне положительных температур и возрастают в 10-15 раз при повышении концентрации до практических предельных 55% и соответственно понижении температуры кристаллизации до минус -40 °C.
Повышенная вязкость водного раствора пропиленгликоля в зоне отрицательных рабочих температур приводит к значительному возрастании гидравлических потерь на трение в трубопроводах и на преодоление гидравлических сопротивлений во всех узлах системы охлаждения и промышленного кондиционирования ( см.
Табл. №№1, 2, 3). Также и значительное снижение, до 20%, теплоемкости и теплопроводности раствора пропиленгликоля требует повышение скорости циркуляции тепло-хладоносителя в системе или других технических решений для обеспечения передачи (приема) необходимой тепловой мощности (энергии).
Все эти факторы, как следствие, приведут к особым. исключительным ситуациям (условиям) при эксплуатации инженерных систем в различных климатических условиях. И их следует учесть при проектировании и эксплуатации систем отопления и промышленного кондиционирования.
Табл. 1. Теплофизические свойства 25% водного раствора пропиленгликоля, температура кристаллизации минус — 10°C
| Температура раствора, t°C | Плотность, кг/м**3 | Теплоемкость, Ср, кДж/(кг*К) | Теплопроводность, Вт/(м*К) | Динамическая вязкость, *10-3[Н*с/м**2] | Кинематическая вязкость, *10-6[(м**2/с] |
| -10°C | 1032 | 3,93 | 0,466 | 10,22 | 9,9 |
| 0°C | 1030 | 3,95 | 0,470 | 6,18 | 6,0 |
| 20°C | 1024 | 3,98 | 0,478 | 2,86 | 2,8 |
| 40°C | 1016 | 4,00 | 0,491 | 1,42 | 1,4 |
| 60°C | 1003 | 4,03 | 0,505 | 0,903 | 0,9 |
| 80°C | 986 | 4,05 | 0,519 | 0,671 | 0,68 |
| 100°C | 979 | 4,08 | 0,533 | 0,509 | 0,52 |
Табл.
2. Теплофизические свойства 37% водного раствора пропиленгликоля, температура кристаллизации минус — 20°C
| Температура раствора, t°C | Плотность, кг/м**3 | Теплоемкость, Ср, кДж/(кг*К) | Теплопроводность, Вт/(м*К) | Динамическая вязкость, *10-3[Н*с/м**2] | Кинематическая вязкость, *10-6[(м**2/с] |
| -20°C | 1050 | 3,68 | 0,420 | 47,25 | 45 |
| 0°C | 1045 | 3,72 | 0,425 | 12,54 | 12 |
| 20°C | 1036 | 3,77 | 0,429 | 4,56 | 4,4 |
| 40°C | 1025 | 3,82 | 0,433 | 2,26 | 2,2 |
| 60°C | 1012 | 3,88 | 0,437 | 1,32 | 1,3 |
| 80°C | 997 | 3,94 | 0,441 | 0,897 | 0,9 |
| 100°C | 982 | 4,00 | 0,445 | 0,687 | 0,7 |
Табл.
3. Теплофизические свойства 45% водного раствора пропиленгликоля, температура кристаллизации минус — 30°C
| Температура раствора, t°C | Плотность, кг/м**3 | Теплоемкость, Ср, кДж/(кг*К) | Теплопроводность, Вт/(м*К) | Динамическая вязкость, *10-3[Н*с/м**2] | Кинематическая вязкость, *10-6[(м**2/с] |
| -30°C | 1066 | 3,45 | 0,397 | 160 | 150 |
| -20°C | 1062 | 3,49 | 0,396 | 74,3 | 70 |
| -10°C | 1058 | 3,52 | 0,395 | 31,74 | 30 |
| 0°C | 1054 | 3,56 | 0,395 | 18,97 | 18 |
| 20°C | 1044 | 3,62 | 0,394 | 6,264 | 6 |
| 40°C | 1033 | 3,69 | 0,393 | 2,978 | 2,9 |
| 60°C | 1015 | 3,76 | 0,392 | 1,624 | 1,6 |
| 80°C | 999 | 3,82 | 0,391 | 1,10 | 1,1 |
| 100°C | 984 | 3,89 | 0,390 | 0,807 | 0,82 |
Вернуться в начало ОБЗОРА >>
Мы за взаимовыгодное сотрудничество
Пропиленгликоль: химический состав и свойства, особенности, где используется
Пропиленгликоль: химический состав и свойства, особенности, где используется | Глоссарий компании «Техноформ»
8 (800) 550-83-25
Пн.
-Пт., 9:00 — 18:00
Вход
Регистрация
Пропилегликоль (ПЭГ) – двухатомный спирт (альтернативные названия – 1,2-пропандиол и α-пропиленгликоль), прозрачная вязкая жидкость без цвета и запаха. В промышленности синтезируется по реакции окиси пропилена. Производители пользуются некаталитическим высокотемпературным (200-220 градусов) или низкотемпературным каталитическим способом получения. В качестве катализаторов идут щелочь, серная кислота или ионообменная смола. Другой способ синтеза пропандиола – обработка биодизеля или трехатомного спирта глицерина.
Физические свойства пропиленгликоля
Гигроскопичная бесцветная жидкость с ассиметричным атомом углерода. За счет последнего вещество хорошо растворимо в хлороформе, ацетоне, диэтиловом спирте, прочих органических растворителях и воде. Пропандиол не токсичен и не летуч, что расширяет сферу применения.
- Молярная масса – 76 граммов/моль.
- Температура плавления – минус 59 градусов.
- Температура кипения – 188,2 градуса.
- Плотность – 1,036 грамма на кубический сантиметр.
- Теплопроводность – 0,34.
Сфера применения
По статистике почти половина пропандиола применяется как сырье для получения ненасыщенных полиэфирных смол. Это возможно благодаря свойству гликоля вступать в химическую реакцию с ненасыщенными малеиновыми ангидридами и изофталевой кислотой. Продуктом реакции становится частично ненасыщенный сополимер, который в дальнейшем сшивается и образует термореактивную пластмассу. В результате реакции пропиленгликоля и оксида пропилена получают полимеры для производства полиуретана, олигомеры и другие органические соединения.
Пищевой пропиленгликоль (по международной классификации – Е1520) применяется как растворитель и консервант продуктов. Корма для животных, производство табачных изделий и жидкостей для парогенераторов, производство средств косметики и личной гигиены – еще несколько областей использования 1,2-пропандиола.
Одно из ключевых свойств гликоля – повышение и понижение температуры жидкостей – нашло применение при производстве противообледенительных жидкостей для самолетов, автомобильных антифризов, теплоносителей для инженерных систем и климатического оборудования. Низкая токсичность вещества позволяет использовать его в отопительных системах с открытым контуром, на объектах с повышенными требованиями к экологической безопасности.
Свойства пропиленгликоля как теплоносителя
Теплоносители/антифризы на основе водного раствора пропиленгликоля обладают:
- Высокой плотность в сравнении с дистилированной водой.
- Отсутствием прямой зависимости между ростом концентрации и теплофизическими свойствами раствора. При понижении концентрации температура кристаллизации, теплопроводность и теплоемкость не снижаются, что позволяет экономить пропиленгликоль при создании готовых продуктов.
- Повышенная динамическая и кинематическая вязкость в сравнении с водой. В зоне положительных рабочих температур разница составляет 4-5 раз, при концентрации 55 % — в 10-15 раз.
В зоне положительных рабочих температур разница составляет 4-5 раз, при концентрации 55 % — в 10-15 раз.При проектировании систем отопления воздуха и промышленного кондиционирования эти факторы также учитываются специалистом. При снижении теплоемкости и теплопроводности раствора требуется повышение скорости циркуляции жидкости в инженерной системе. Из-за этого предъявляют повышенные требования к эксплуатации пропиленгликолевых теплоносителей в различных температурных условиях. При проектировании систем промышленного кондиционирования и отопления воздуха эти факторы также учитываются специалистами.
Регистрация на сайте
Регистрация на сайте — процедура, необходимая только партнерам компании.
Зарегистрированным партнерам открывается доступ к закрытому разделу сайта — загрузки.
Ваша заявка
Ваша заявка
Ваша заявка
Вязкость пропиленгликоля
Связанные ресурсы: теплопередача
Вязкость пропиленгликоля
Техника теплопередачи
Термодинамика
Вязкость водных растворов пропилена Гликоль
Концентрация в объемных процентах Пропиленгликоль
Вязкость в сантипуазах
Температура, °F | 30% | 40% | 50% |
-20 | — | — | 156,08 |
-10 | — | — | 95,97 |
— | 40,99 | 61,32 | |
10 | 13,44 | 27. | 40,62 |
20 | 9,91 | 18,64 | 27,83 |
30 | 7,47 | 13.20 | 19,66 |
40 | 5,75 | 9,63 | 14,28 |
50 | 4,52 | 7,22 | 10,65 |
60 | 3,61 | 5,55 | 8.13 |
70 | 2,94 | 4,36 | 6,34 |
80 | 2,43 | 3,50 | 5.04 |
90 | 2,04 | 2,86 | 4. |
100 | 1,73 | 2,37 | 3,35 |
110 | 1,49 | 2,00 | 2,79 |
120 | 1,30 | 1,71 | 2,36 |
130 | 1,14 | 1,49 | 2,02 |
140 | 1,01 | 1,30 | 1,75 |
150 | 0,90 | 1,16 | 1,53 |
160 | 0,82 | 1,03 | 1,35 |
170 | 0,74 | 0,93 | 1,20 |
180 | 0,68 | 0,85 | 1,08 |
190 | 0,62 | 0,78 | 0,97 |
200 | 0,58 | 0,72 | 0,88 |
17
08Родственные
- Теплопроводность Пропиленгликоль
- Удельная теплоемкость пропиленгликоля
- Вязкость водных растворов этиленгликолевого антифриза
- Обзор индекса вязкости
- Приложение уравнения кинематической вязкости
- Вода — Плотность Вязкость Удельный вес
- Обзор консистентной смазки вязкости
- Вязкость воздуха, динамическая и кинематическая
- Классификация и свойства вязкости моторного масла SAE J300
- Таблица кинематической вязкости жидкостей
Источник
- Источник: перепечатано с разрешения от 2013 года ASHRAE Handbook — Fundamentals, ASHRAE: 2013.
Жидкие теплоносители на основе пропиленгликоля
Для многих применений теплоносителя необходимо использовать теплоноситель с более низкой температурой замерзания, чем у воды. Самый распространенный антифриз — этиленгликоль — нельзя использовать там, где есть вероятность утечки в питьевую воду или системы обработки пищевых продуктов.
В системах пищевой промышленности обычным теплоносителем является пропиленгликоль.
Температура замерзания водных растворов на основе пропиленгликоля
Температура замерзания водных растворов на основе пропиленгликоля при различных температурах:
| Температура замерзания | ||||||||||||
| Пропил ne Раствор гликоля (%) | по массе | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||||
| по объему | 0 | 10 | 19 | 29 | 40 | 50 | 60 | |||||
| Температура | о F | 32 | 26 | 18 | 7 | -8 | -29 | -55 900 22 | ||||
| или С | 0 | -3 | -8 | -14 | -22 | -34 | -48 | |||||
| Удельный вес — SG — | ||||||||
| Раствор пропиленгликоля (%) | по массе | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| по объему | 0 | 10 | 20 | 29 | 40 | 50 | 60 | |
| виты — СГ — 1) | 1.000 | 1,008 | 1,017 | 1,026 | 1,034 | 1,041 | 1,046 | |
1) Удельный вес растворов пропиленгликоля при температуре 60 o F.
Плотность пропиленгликоля, воды Растворы
| Плотность — ρ — (кг/м 3 ) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Массовая доля пропиленгликоля в растворе | Температура — т — ( или С) | |||||||||||
| -45 | -33 | -22 | -13 | -7 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | ||
| 0 | 1000 | 998 9002 2 | 993 | 983 | 972 | 958 | ||||||
| 0,1 | 1012 | 1012 | 1006 | 998 | 988 | 976 | 965 9 0022 | |||||
| 0,2 | 1023 | 1022 | 1022 | 1014 9002 2 | 1004 | 992 | 980 | 967 | ||||
| 0,3 | 1035 | 1034 | 103 2 | 1031 | 1022 | 1010 | 997 | 983 | 969 | |||
| 0,4 | 1049 | 1047 | 1044 | 1043 | 1041 | 1030 | 1016 | 1002 9002 2 | 987 | 971 | ||
| 0,5 | 1064 | 1061 | 1058 | 1055 | 1053 | 1038 | 1023 | 1006 | 990 | 974 | ||
| 0,6 | 1080 | 1078 | 1074 | 1069 | 1065 | 1063 | 1061 | 1046 | 1029 | 101 1 | 994 | 976 |
- Расчет объемного расширения в системе отопления/охлаждения
Температура кипения растворов пропиленгликоля
Температура кипения растворов пропиленгликоля:
| Температура кипения | ||||||||
| Раствор пропиленгликоля (%) | по массе 9002 2 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| по объему | 0 | 10 | 20 | 29 | 40 | 50 | 60 | |
| Температура ( или F) | 212 | 212 | 213 | 216 | 219 | 2 22 | 225 | |
- Т( o С) = 5/9[Т ( o F) — 32]
Удельная теплоемкость растворов пропиленгликоля
Удельная теплоемкость растворов пропиленгликоля:
| Удельная теплоемкость 90 022 | ||||||||
| Раствор пропиленгликоля (%) | по массе | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 90 022 | 50 | 60 |
| по объему | 0 | 10 | 20 | 29 | 40 | 50 | 60 | |
| Удельная теплоемкость — c стр.  | ||||||||