Содержание к диссертации
Введение
Анализ современного состояния, путей совершенствования существующих и создания новых типов АБПТ Характеристика основных конструкций АБПТ и областей применения 10
Характеристика основных и перспективных циклов АБПТ 16
1.2.1 Основные конструкции и циклы АБПТ 16
1.2.2 Перспективные конструкции и циклы АБПТ 26
Пути создания АБПТ с новыми потребительскими свойствами 30
Пути улучшения технико-экономических показателей АБПТ 32
Выводы. Задачи исследования 38
Экспериментальные стенды.
Методики экспериментальных исследований 40
Экспериментальный стенд для моделирования процессов охлаждения и нагрева, происходящих в АБПТ. Методика натурных исследований и обработки результатов 40
2.1.1 Описание стенда 40
2.1.2 Методика проведения испытаний 45
2.1.3 Оценка погрешности измерений 46
Экспериментальный стенд для коррозионных испытаний конструкционных материалов.
Методика коррозионных исследований и обработки результатов 47
2.2.1 Описание экспериментального стенда 47
2.2.2 Методика проведения испытаний 50
2.2.3 Оценка погрешности измерений 52
Разработка нового типа АБПТ путём внедрения новых технических решений 54
Исследование процессов абсорбции при отрицательных температурах испарения 54
Исследование температурных границ применения АБХМ с одноступенчатой абсорбцией и регенерацией раствора при получении отрицательных температур охлаждения 57
Оценка энергетической и эксергетической эффективности цикла с двухступенчатой абсорбцией в зависимости от граничных условий
3.3.1 Анализ эффективности цикла АБХМ с двухступенчатой абсорбцией и одноступенчатой регенерацией раствора при последовательно-параллельном распределении хладагента между испарителями 64
3.3.2 Анализ эффективности цикла АБХМ с двухступенчатой абсорбцией и одноступенчатой регенерацией раствора при параллельном распределении хладагента между испарителями 72
3.3.3 Анализ эффективности цикла АБХМ с двухступенчатой абсорбцией и одноступенчатой регенерацией раствора 75
3.3.4 Анализ эффективности цикла АБХМ с двухступенчатой абсорбцией и двухступенчатой регенерацией раствора 79
Глава 4. Исследование коррозионной стойкости конструкционных материалов в водном растворе бромида лития 87
Заключение 95
Список сокращений 97
Список литературы 98
- Пути улучшения технико-экономических показателей АБПТ
- Методика коррозионных исследований и обработки результатов
- Исследование температурных границ применения АБХМ с одноступенчатой абсорбцией и регенерацией раствора при получении отрицательных температур охлаждения
- Анализ эффективности цикла АБХМ с двухступенчатой абсорбцией и одноступенчатой регенерацией раствора
Введение к работе
Актуальность темы
В России и за рубежом потребность в искусственном холоде постоянно увеличивается. Это обусловлено естественным приростом населения Земли, увеличением объёмов промышленного и пищевого производства и увеличением мощностей на кондиционирование воздуха в целях комфортного жизнеобеспечения. Искусственный холод получают преимущественно с помощью парокомпрессионных холодильных машин (ПКХМ) и абсорбционных холодильных машин (АХМ).
Повышение тарифов на электроэнергию, ограничение применения многих хладонов (фреонов) Монреальским и Киотским протоколами ввиду их опасности для окружающей среды, а также токсичность аммиака ограничивают применение ПКХМ и водоаммиачных АХМ (ВАХМ). Эти ограничения не затрагивают абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины (АБХМ).
Помимо получения искусственного холода актуальной проблемой является утилизация низкотемпературных вторичных энергоресурсов (ВЭР), имеющих температурный потенциал, недостаточный для прямого использования. Ограниченное использование ВЭР приводит к тепловому загрязнению окружающей среды. Одним из путей решения проблем эффективного использования ископаемого топлива, снижения теплового загрязнения окружающей среды и эмиссии парниковых газов является широкое внедрение тепловых насосов, в частности - абсорбционных бромистолитиевых тепловых насосов (АБТН).
Благодаря своим высоким потребительским свойствам АБХМ и АБТН, обобщенно - абсорбционные бромистолитиевые преобразователи теплоты (АБПТ), в настоящее время широко применяются во всём мире. Так, в развитых странах установленная мощность АБХМ составляет около 70% среди всех типов водоохлаждающих машин, а АБТН являются неотъемлемой частью оборудования станционной и распределенной энергетики, благодаря вовлечению в полезный оборот сбросного тепла водооборотных систем и дымовых газов.
В последние годы зарубежные фирмы освоили производство АБХМ с отрицательными температурами испарения. Это достигается путём применения сложных схемных решений и хладагента с низкой температурой замерзания, не выше «минус» 5 С (268 К). В нашей стране такие машины не разработаны.
В настоящее время медно-никелевые сплавы являются практически безальтернативными конструкционными материалами для теплообменных труб генераторов АБПТ. Однако в последнее десятилетие их стоимость значительно увеличилась. Кроме того, на объектах станционной энергетики, таких как ТЭЦ или АЭС, не допускается наличие ионов меди в пароконденсатном тракте во избежание его омеднения. Поэтому, поиск и исследование новых
коррозионноустойчивых конструкционных материалов для АБПТ является актуальной задачей.
Целью работы является разработка научных основ получения отрицательных температур охлаждения с помощью различных схемных решений абсорбционных бромистолитиевых преобразователей теплоты, обладающих улучшенными технико-экономическими показателями.
Основные задачи исследования
Теоретическое и экспериментальное исследование получения отрицательных температур испарения в АБХМ.
Разработка методики и расчет основных параметров цикла АБПТ с двухступенчатой абсорбцией.
Исследование коррозионной стойкости нового конструкционного материала для АБПТ - нержавеющей стали ферритного класса марки AISI439.
Научная новизна
Разработаны научные основы создания АБПТ с новыми потребительскими свойствами, включающие в себя теоретическое и экспериментальное исследование получения отрицательных температур испарения, развитие методологии расчета конструкций АБПТ с двухступенчатой схемой абсорбции и экспериментальное исследование коррозионной стойкости нержавеющей стали ферритного класса в качестве конструкционного материала десорберов АБПТ.
Практическая значимость результатов
Широкое внедрение результатов работы позволит существенно снизить потребление электроэнергии на существующих объектах и снизить затраты на технологическое присоединение к электросетям на вновь создаваемых объектах.
Результаты данной работы могут быть востребованы в различных технологиях народного хозяйства.
Достоверность подтверждается оценкой величины погрешности измерений, проведением калибровочных экспериментов, сопоставлением полученных результатов с теоретическими и экспериментальными данными других авторов, а так же использованием обоснованных методик измерений.
Автор защищает
Результаты экспериментального исследования АБХМ с отрицательными температурами кипения хладагента.
Теоретическую модель расчета АБПТ с двухступенчатой десорбцией.
Результаты анализа эффективности цикла с двухступенчатой абсорбцией в зависимости от параметров внешних источников, а также от способа распределения хладагента между ступенями испарителей.
Результаты исследования коррозионной стойкости нержавеющих сталей ферритного и аустенитного классов в ингибированном водном растворе бромида лития в условиях работы, характерных для АБПТ с двухступенчатой десорбцией.
Личный вклад соискателя включает участие в постановке задач, решаемых в рамках диссертационной работы, проведение экспериментальных исследований по получению отрицательных температур испарения, проведение экспериментальных " исследований по коррозионной стойкости конструкционных материалов АБПТ в водном растворе бромида лития, обработку, анализ, обобщение экспериментальных данных, а также подготовку публикаций.
Апробация работы Результаты работы докладывались на конференциях: «Инновационная энергетика», (Новосибирск, 2010); «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке», (Санкт-Петербург, 2011, 2013, 2015); «25-летне Монреальского протокола по озоноразрушающим хладагентам в контексте экологической бивалентности и доминирующей реальности», (Санкт-Петербург, 2013); «Новые нетрадиционные и возобновляемые источники энергии», (Новосибирск, 2013); «Энергосбережение-теория и практика», (Москва, 2014); «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики», (Новосибирск, 2014); «2th International seminar wit elements of scientific school for young scientists» (Novosibirsk, 2015); «Fifth International Chemical Separation Technology Conference», (China, Beijing, 2016); «International Symposium of Heat Transfer and Heat Powered Cycle» (England, Nottingham, 2016).
Публикации
Всего по теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, 2 в материалах международных конференций и семинаров, и 7 в сборниках тезисов отечественных конференций.
Патенты
В ходе выполнения данной работы был получен патент на полезную модель «Абсорбционная бромисто-литиевая холодильная машина: пат. №157013 Рос. Федерация. № 2015110353/06: заявл. 23.03.2015. опубл. 28.10.2015. действ. 23.03.2025» Авторы: Степанов К.И., Мухин Д.Г.
Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы. Диссертация изложена на 109 страницах, включает библиографический список из 111 наименований работ, иллюстрирована 53 рисунками.
Пути улучшения технико-экономических показателей АБПТ
Компания Shuangliang выпускает АБХМ для охлаждения воды или других жидкостей в режимах охлаждения 15/10 С или 12/7 С. При этом расчетным значением охлаждающей воды на входе в АБХМ является температура равная 32 С. Диапазон холодопроизводительности АБХМ Shuangliang составляет, как правило, от 350 до 10 000 кВт.
Серия HSA – чиллеры, использующие в качестве греющего источника горячую воду температурой 95/85 С. Модификации этой серии HSB и HSC работаю при температурах 120/68 С и 130/68 С соответственно.
Серия YX – чиллеры, работающие на выхлопных газах, серия DF – на прямом сжигании топлива, а чиллеры серии ST в качестве греющего источника используют водяной пар.
Как и вышеописанные компании, индийская компания Thermax выпускает АБХМ с различными видами греющих источников для получения холода в положительном температурном диапазоне в условиях жаркого и влажного климата Юго-Восточной Азии.
Однако следует отметить, что АБХМ Thermax имеет более широкий температурный диапазон применения: АБХМ данной марки имеют модели с трехступенчатой генерацией раствора, что позволяет достичь COP порядка 1,8 . Помимо фирмы Thermax, АБХМ с трехступенчатой генерацией раствора выпускает фирма Kawasaki.
В настоящее время за рубежом разработаны и успешно применяются АБХМ с отрицательными температурами испарения.
В работах японских ученых исследованы температура кристаллизации и давление насыщенных водяных паров раствора бромида лития с массовой концентрацией до 30 % [1].
В статье [2] приведены основные технические характеристики низкотемпературных АБХМ производства «Hitachi Appliances, Inc.». В частности указано, что хладагентом является слабоконцентрированный раствор бромида лития. Номинальная температура охлажденной жидкости – «минус» 5 С при температуре испарения «минус» 10 С. Температура охлаждающей (оборотной) воды на входе в АБХМ – 32 С. Холодопроизводительность таких машин колеблется в диапазоне от 176 до 965 кВт.
Индийская компания “Thermax” также выпускает АБХМ с температурами охлажденной жидкости на выходе «минус» 5 С.
В нашей стране работы по созданию АБПТ начались в 5060-х годах 20-го века под руководством Л.М. Розенфельда. Разработка, внедрение и испытания головного образца АБПТ – абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины АБХМ-2,5 велись совместно с ВНИИхолодмашем и Институтом теплофизики СО РАН им. С.С. Кутателадзе.
Результаты испытаний на Черниговском комбинате искусственного волокна послужили основой для создания серийных агрегатов АБХА-2500, производство которых было организовано на Пензенском заводе химического машиностроения.
Всего за период с 1965 по 1991 гг. было выпушено около 600 единиц агрегатов различной мощности: АБХА-1000 (1160 кВт), АБХА-2500 (2900 кВт) и АБХА-5000 (5800 кВт) [3].
Большой вклад в становление научно-технических основ создания отечественных АБХМ внесли такие учение и инженеры как: Розенфельд Л.М., Карнаух М.С., Накоряков В.Е., Григорьева Н.И., Быков А.В., Тимофеевский Л.С., Гросман Э.Р., Кремнев О.А., Шмуйлов Н.Г. Работы Орехова И.И., Бараненко А.В., Попова А.В., Волковой О.В. позволили добиться качественного и количественного улучшения потребительских свойств и эксплуатационной надежности отечественных АБПТ и создать научно-технический задел для развития АБПТ нового (второго) поколения.
В настоящее время разработкой и производством отечественных АБПТ нового поколения занимается ООО «ОКБ Теплосибмаш» под научным руководством Института теплофизики СО РАН им. С.С. Кутателадзе г. Новосибирск и Института холода и биотехнологий Университета ИТМО, г. Санкт-Петербург.
C 2000 г. по настоящее время создано более 25 образцов АБХМ и 3-х агрегатов АБТН нового поколения. Они имеют различную холодильную (от 600 кВт до 3,0 МВт) и тепловую (от 1,5 до 3,5 МВт) мощность и работают в различных отраслях экономики России [4-8].
Классификация АБПТ, выпускаемых отечественной промышленностью приведена на Рисунке 1.1 [9].
В 80-х годах в ЛТИХП были проведены теоретические и экспериментальные работы по созданию АБХМ с отрицательными температурами испарения [10]. Для предотвращения замерзания хладагента, в него был добавлен раствор бромида лития. При массовой концентрации раствора 47 % удалось достигнуть температуры кипения хладагента в испарителе «минус» 3 С. Температура охлажденной жидкости была около 0 С. Однако результаты исследования практической реализации не получили.
Обзор литературных источников и анализ конструкций и областей применения отечественных и зарубежных АБПТ показал, что абсорбционные бромистолитиевые преобразователи теплоты широко используются для удовлетворения потребности в холоде предприятий, использующих теплоту ВЭР или другие источники тепловой энергии. Обладая рядом положительных потребительских свойств, такими как незначительное потребление электроэнергии, отсутствие опасных рабочих веществ, пожаро- и взрывобезопасность, низкий уровень шума при работе, АБПТ являются энергосберегающим, экологически безопасным оборудованием [11-18].
Методика коррозионных исследований и обработки результатов
Одним из основных факторов, определяющих степень эксплуатационной надежности АБПТ, является величина коррозионной активности рабочего раствора.
Коррозионная стойкость конструкционных материалов в водном растворе бромида лития и эффективность применяемых ингибиторов коррозии являются одними из основных показателей, определяющих технико-экономические характеристики АБПТ.
Известно, что водный раствор бромида лития обладает высокой коррозионной активностью по отношению к большинству металлов и сплавов [20, 68, 69].
Конструкционные материалы в водном растворе бромида лития подвержены электрохимической коррозии, которая сопровождается двумя сосуществующими процессами: анодным и катодным [70].
В ходе анодного процесса атомы металла в виде ионов переходят в раствор с образованием продуктов коррозии на поверхности. Катодный процесс, в основном, определяют реакции восстановления ионов водорода (водородная деполяризация) 2+ + 2 = 2 (1.1) и восстановление кислорода (кислородная деполяризация) 2 + 4+ + 4 = 22 (1.2) или 2 + 4 + 22 = 4- (1.3) Катодный процесс является определяющим, поскольку он протекает с меньшей, чем анодный процесс скоростью. Скорость катодного процесса, в свою очередь, определяется скоростью поступления во внутренние полости аппаратов неабсорбируемых газов, провоцирующих коррозию и, следовательно, зависит от степени вакуумной плотности АБПТ. В первую очередь, таким газом является кислород воздуха. При попадании воздуха в машину, помимо водородной, будет иметь место кислородная деполяризация, увеличивающая скорость коррозионного процесса. Теоретически, при достижении абсолютной вакуумной плотности АБПТ, катодный процесс в данных агрегатах будет лимитироваться исключительно скоростью водородной деполяризации.
Процессы тепломассопереноса в аппаратах АБПТ протекают в условиях глубокого разряжения (абсолютное давление до 400 Па (3,0 мм рт. ст.), поэтому эксплуатация оборудования предполагает проведение испытаний на герметичность и вакуумную плотность. Характеристикой вакуумной плотности является скорость подъёма давления в абсорбере, вызываемого попаданием воздуха извне. Скорость подъема давления в отечественных АБПТ первого поколения составляла 2,0 мм рт.ст. за 7 дней, в отечественных АБПТ нового поколения – 0,5 мм рт.ст. за 7 дней и в зарубежных агрегатах - 0,5 мм рт.ст. за 4 недели [71].
Помимо присутствия неабсорбируемых газов в основных аппаратах АБПТ, на интенсивность процесса коррозии оказывают влияние следующие факторы: температура рабочего раствора, концентрация раствора бромида лития [72]; значение pH рабочего раствора, значение плотности теплового потока, степень чистоты бромида лития и воды. Повышение температуры, как правило, увеличивает скорость электрохимической реакции. При уменьшении pH 10 возрастает роль водородной деполяризации в процессе коррозии. При pH 10 сталь практически не корродирует, поскольку наступает её пассивация [68, 73, 74]. Интенсивность коррозионного процесса увеличивается с увеличением удельного теплового потока [68]. Наличие посторонних примесей в воде активизирует коррозионные процессы. Так как наибольшие коррозионные разрушения в АБПТ происходят в генераторе, очевидно, что срок службы АБПТ в целом, определяется надежностью генератора.
В отечественных АБПТ первого поколения теплообменные трубы, имеющие диаметр 25х2,5 мм, изготавливались из углеродистой стали марки Ст.3. Несмотря на внушительную толщину стенки, срок службы агрегатов не превышал 7 лет. Столь короткий срок службы объяснялся низкой коррозионной стойкостью углеродистой стали в водном растворе бромида лития и неудовлетворительной степенью вакуумной плотности. Особенно сильному коррозионному воздействию были подвержены генератор, из-за высокой концентрации (до 65%) и температуры (до 160 С) раствора бромида лития и абсорбер, из-за высокой концентрации (до 65%) и относительно высокой температуры (до 100 С) абсорбента, а также наличия границы раздела фаз раствор - пар в аппаратах оросительного типа.
Исследование температурных границ применения АБХМ с одноступенчатой абсорбцией и регенерацией раствора при получении отрицательных температур охлаждения
На P- диаграмме (Рисунок 3.1б) изображен абсорбционный цикл, образованный путём совмещения прямого и обратного термодинамических циклов Рэнкина [19] [20, 21]. Линия 10-11 показывает процесс кипения водяного пара, испаряющегося из бинарной смеси хладагента. Линия 16-11 – поглощение водяных паров смешанным раствором бромида лития в абсорбере. Линия 11-12 – нагрев разбавленного раствора бромида лития в рекуперативном теплообменнике. Линия 12-13 – кипение разбавленного раствора бромида лития, удаление из него воды и восстановление абсорбционной способности. Линия 13-14 – охлаждение концентрированного раствора бромида лития. Линия 14-16 – смешивание концентрированного раствора бромида лития из генератора с разбавленным раствором из абсорбера. Линия 12-9 – конденсация перегретого водяного пара в конденсаторе. Линия 9-10 – дросселирование хладагента (воды) при входе в испаритель и смешивание с хладагентом – 15%-м раствором бромида лития.
Численные значения результатов эксперимента приведены в Таблице 3.1.
Результаты эксперимента показывают, что в АБХМ с одноступенчатой абсорбцией существует возможность получения отрицательных температур испарения (до «минус» 5,0 С) при температуре охлаждающей воды 1516 C. При этом установлено, что при условиях, приведенных в Таблице 3.1 и на Рисунке 3.1, тепловой коэффициент равен 0,6 [107].
Результаты исследования доказывают возможность расширения области применения АБХМ, что особенно актуально в тех областях промышленности, где требуется так называемая «ледяная вода» (вода, имеющая близкриоскопичекую температуру), и, одновременно, имеется достаточное количество сбросной теплоты, являющейся греющим источником для получения холода заданного температурного потенциала. Следует отметить, что на практике температура охлаждающей воды колеблется в диапазоне от 26 до 33 С для водооборотных систем испарительного типа. Это означает, что применение АБХМ с одноступенчатой абсорбцией для получения холода в отрицательном температурном диапазоне представляется затруднительным, из-за высокого перепада температур между охлаждаемой и охлаждающей жидкостями, однако однозначный вывод может быть сделан только после оценки температурных границ применения АБХМ такого типа. 3.2 Исследование температурных границ применения АБХМ с одноступенчатой абсорбцией и регенерацией раствора при получении отрицательных температур охлаждения
Взаимосвязь параметров внешних теплоносителей определяет наличие принципиальной возможности получения холода в АБХМ, или утилизацией низкопотенциальной теплоты в АБТН. При этом можно рассчитать значение теплового коэффициента или коэффициента трансформации, соответственно для АБХМ или АБТН.
Термодинамические свойства воды и раствора бромида лития таковы, что для обеспечения оптимального процесса абсорбции перепад температур (tws) между охлажденной и охлаждающей жидкостью не должен превышать tws=tws=25 С. Повышение значения tws приводит к снижению интенсивности абсорбции в АБХМ, что ведёт к снижению эффективности АБХМ в целом. При tws30 С процесс абсорбции в АБХМ практически прекращается.
Это объясняется тем, что раствор абсорбента имеет ограниченную растворимость, а соответственно и конечную величину парциального давления водяных паров над раствором при определенной температуре раствора.
В Таблице 3.2 приведен фрагмент из справочника ASHRAE [19], где показана зависимость равновесной температуры водяных паров над раствором бромида лития и энтальпия раствора в зависимости от концентрации и температуры раствора. Supersaturated solution Значения, помеченные знаком «#» являются интерполированными и относятся к области пресыщенного раствора, имеющего температуру, близкую или ниже температуры кристаллизации раствора. Такие комбинации температур и концентраций получить на практике затруднительно. Однако, при малых величинах переохлаждения (10 С), насыщенный раствор может существовать в метастабильном состоянии достаточно длительное время [108].
Для определения минимальной температуры охлаждённой жидкости в случае применения АБХМ, выполненных по традиционной схеме, с одним абсорбером и испарителем (Рисунок 3.1), проведен количественный анализ зависимости кратности циркуляции и теплового коэффициента от температуры испарения. Исходные данные для расчета приведены в Таблице 3.3.
Для оценки минимальной температуры охлаждённой жидкости было принято максимально возможное значение концентрации крепкого раствора, равное 65 % (масс.). Превышение указанной концентрации раствора приведет к увеличению вероятности кристаллообразования в аппаратах АБХМ, в первую очередь – в растворном теплообменнике.
Анализ эффективности цикла АБХМ с двухступенчатой абсорбцией и одноступенчатой регенерацией раствора
Трубки из стали марки AISI 439 подвержены незначительной равномерной коррозии в жидкой фазе рабочего раствора и на границе раздела фаз (0,0065— 0,008 мм/год), однако наблюдается язвенная коррозия. Глубина язв в жидкой фазе менее 0,25 мм и на границе раздела фаз менее 0,5 мм.
При контакте нержавеющей стали марки AISI 439 с углеродистой сталью марки Ст. 20 скорость общей коррозии нержавеющей стали незначительно увеличивается (до 0,1), однако уменьшаются местные коррозийные разрушения. На поверхности трубок имелись только пятнистые разрушения [111].
Таким образом, проведенные коррозионные испытания различных конструкционных материалов в 60 %-м водном растворе бромида лития, ингибированном хроматом лития (0,17 %) при температуре 152—157 С показали, что теплообменные трубки из нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т подвержены коррозионному растрескиванию и не могут применяться в АБХМ.
Нержавеющая сталь марки AISI 439 устойчива к коррозионному растрескиванию в условиях работы генератора второй ступени и имеет незначительную скорость коррозии. Следовательно, теплообменные трубки из стали марки AISI 439 могут быть рекомендованы для применения в промышленных АБХМ.
Результаты коррозионных испытаний нержавеющих сталей в водном растворе бромида лития с ингибиторами коррозии показали, что в условиях работы генератора второй ступени плоские образцы из стали марки AISI в растворе, ингибированном хроматом лития, в сочетании с гидроксидом лития подвержены незначительной равномерной коррозии (до 0,013 мм/год). На внутренней поверхности петлевидных образцов, в местах сжатых слоев металла, имеются язвенные коррозионные разрушения. Коррозионное растрескивание металла отсутствует. На трубках из нержавеющей стали имеются язвы, на фоне незначительной равномерной коррозии. Глубина язв в жидкой фазе рабочего раствора менее 0,25 мм, а на границе раздела фаз – менее 0,5 мм.
При контакте стали марки AISI 439 с углеродистой сталью марки Ст. 20 скорость общей коррозии нержавеющей стали незначительно увеличивается (до 0,1 мм/год), однако уменьшается местная коррозия. На поверхности теплообменных трубок имеются только пятна.
Хромат лития не защищает исследуемые конструкционные материалы от щелевой коррозии. В щели на поверхности теплообменных трубок имеются язвенные коррозионные разрушения. Втулки из углеродистой стали подвержены значительной местной коррозии.
При ингибировании рабочего раствора молибдатом лития в сочетании с гидроксидом лития, теплообменные трубки из нержавеющей стали подвержены незначительной равномерной коррозии (до 0,025 мм/год). Следов местной коррозии не обнаружено.
Результаты испытаний подтвердили устойчивость стали марки AISI 439 к коррозионному растрескиванию.
При контакте нержавеющей стали марки AISI 439 и углеродистой стали марки Ст3.Сп, на трубках из нержавеющей стали следов местной коррозии не обнаружено. При этом углеродистая сталь подвержена незначительной равномерной коррозии (0,36 мм/год).
Таким образом, проведенные коррозионные испытания нержавеющей стали марки AISI в 60% - ном водном растворе бромида лития, ингибированном хроматом лития (0,17 %), молибдатом лития (0,02 %) в сочетании с гидроксидом лития (0,25 %) при температуре 152157 С показали, что нержавеющая сталь подвержена незначительной равномерной коррозии при контакте с углеродистыми сталями марки Сталь 20 и Ст3сп и устойчива к коррозионному растрескиванию. Однако хромат лития не защищает теплообменные трубки из нержавеющей стали от местной и щелевой коррозии. Это обусловлено снижением защитного действия хромата лития при высоких температурах и уменьшением его концентрации во время работы машины.
Молибдат лития обеспечивает эффективную защиту от местной коррозии исследуемые конструкционные материалы. Поэтому теплообменные трубки из стали марки AISI 439 могут применяться в генераторах промышленных АБХМ при ингибировании рабочего раствора молибдатом лития в сочетании с гидроксидом лития. Для изготовления трубной решетки при этом предпочтительно использовать углеродистую сталь марки Сталь 20.