无霜空气源热泵室外碳钢换热器防腐缓蚀剂研究
发布时间：2020-12-30 01:16
在化石能源日益紧缺的今天,中国积极实施可持续发展战略,取得了显著的成效。其中热泵技术就是重要的节能技术之一。空气源热泵以其广泛的热量来源、易于安装使用的特点得到快速发展,为推动整个社会节能减排做出了重大贡献。但是空气源热泵冬季结霜问题成为了制约其发展的瓶颈,制冷公司创造性利用甲酸钠溶液的冰点低,价格低廉的优势,采用溶液喷淋的方式解决了空气源热泵结霜的问题,但是又引入了新的问题——甲酸钠溶液对碳钢换热器有较强的腐蚀性,将碳钢换成不锈钢投资成本大,不易集成。因此希望找到一种防腐方法,来延缓这种腐蚀,保留碳钢换热器的优良性能。在腐蚀介质溶液中添加缓蚀剂是一种经济、简便的防腐方法。首先通过对室外露天环境下,15%的甲酸钠溶液中碳钢换热器的腐蚀进行分析,梳理出本工况下碳钢、甲酸钠介质的性质以及企业诉求;然后调研文献查找出相近工况下,常用的四种绿色环保、无机高效的缓蚀剂——钼酸钠、硫酸锌、硅酸钠、六偏磷酸钠;随后进行静态失重法预实验,筛选出有明显作用的两种,分别为钼酸钠和硅酸钠,还有一种用于复配的硫酸锌。接着在15%的甲酸钠溶液中进行钼酸钠、硅酸钠和硫酸锌的不同浓度静态挂片缓蚀实验,浓度分别为5m...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浓缩再生机组运行中真实图图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-性、防止金属免遭腐蚀的物质，称之为缓蚀剂[6]。美国《关于腐蚀与腐蚀实验的术语的标准定义》（ASTMG15—76）把缓蚀剂定义为：缓蚀剂是一种当它以适当的浓度和形式存在于介质中时，可以防止或者减缓金属在介质中腐蚀的化学物质或者复合物。尽管有许多物质都能不同程度的防止或减缓金属在介质中的腐蚀，但真正有价值的缓蚀剂，只有那些加入量少、价格便宜又能大大降低金属腐蚀速率的物质[7]。图1-2浓缩再生机组运行中真实图图1-3浓缩机组运行两个月后机组真实图缓蚀剂防腐具有如下特点：1）不使用替换金属而改变金属的本性（这类方法包括采用昂贵的不锈钢或其他耐腐蚀不活泼金属），也不需要改变被保护金属的外表（这类方法通常是用物理或化学方法在金属表面添加镀层）；2）不改变腐蚀介质的性质。由于缓蚀剂通常添加的剂量很少在mg/kg数量级上，因此添加缓蚀剂后介质的性质变化可以忽略；3）缓蚀剂防腐无需附加措施，具有简洁性。正是由于缓蚀剂有上述特点，刚好能满足本项目的要求，因此决定采用缓蚀剂来解决喷淋式无霜空气源热泵室外换热器的腐蚀问题。1.2研究目的1.2.1研究目的本次研究基于校企合作课题，课题目标是完成一款喷淋式无霜空气源热泵的研发并将这个产品落地，推广到市场上。在整个大课题的研究进程中，喷淋式无霜空气源热泵产品在实验阶段，遇到了室外换热器在喷淋防霜工况下
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-9-图1-4以热泵为主题的研究文献数量柱状图图1-5空气源热泵和地源热泵研究文献随时间变化曲线哈尔滨工业大学姚杨和姜益强团队[13]是最早提出无霜空气源热泵系统的团队之一，团队中付慧影比较了用甘油溶液、三甘醇溶液、溴化锂、氯化锂和氯化钙等不同除湿剂在相同处理能力下的蒸汽压力、腐蚀性和经济性；高强通过实验研究比较了连续喷淋和间歇喷淋的热舒适性和经济型指标，结果表明间歇喷淋效果最好，连续喷淋次之但总是比逆循环热力除霜效果好。从防止结冻的角度：这种方法破坏的是结霜的第一个条件。即结霜首先要结冻（如果是水的话，冰点是0℃），如果使用防冻溶液结冻温度低于室外空气温度，或者持续喷淋温度超过0℃的水，就不会结冻。北方工业大学乔春珍[14]提出采用湖水喷淋的方式，并通过TRNSYS模拟指出这种模式能够成功使用的条件是室外温度＜7℃且相对湿度≥60%。（2）防霜系统研究防霜系统，是指为了防止结霜，在空气源热泵基础上另外添加的系统。目前研究的无霜空气源热泵防霜的机理大多都是通过降低空气的湿度，或者
本文编号：2946691
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浓缩再生机组运行中真实图图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-性、防止金属免遭腐蚀的物质，称之为缓蚀剂[6]。美国《关于腐蚀与腐蚀实验的术语的标准定义》（ASTMG15—76）把缓蚀剂定义为：缓蚀剂是一种当它以适当的浓度和形式存在于介质中时，可以防止或者减缓金属在介质中腐蚀的化学物质或者复合物。尽管有许多物质都能不同程度的防止或减缓金属在介质中的腐蚀，但真正有价值的缓蚀剂，只有那些加入量少、价格便宜又能大大降低金属腐蚀速率的物质[7]。图1-2浓缩再生机组运行中真实图图1-3浓缩机组运行两个月后机组真实图缓蚀剂防腐具有如下特点：1）不使用替换金属而改变金属的本性（这类方法包括采用昂贵的不锈钢或其他耐腐蚀不活泼金属），也不需要改变被保护金属的外表（这类方法通常是用物理或化学方法在金属表面添加镀层）；2）不改变腐蚀介质的性质。由于缓蚀剂通常添加的剂量很少在mg/kg数量级上，因此添加缓蚀剂后介质的性质变化可以忽略；3）缓蚀剂防腐无需附加措施，具有简洁性。正是由于缓蚀剂有上述特点，刚好能满足本项目的要求，因此决定采用缓蚀剂来解决喷淋式无霜空气源热泵室外换热器的腐蚀问题。1.2研究目的1.2.1研究目的本次研究基于校企合作课题，课题目标是完成一款喷淋式无霜空气源热泵的研发并将这个产品落地，推广到市场上。在整个大课题的研究进程中，喷淋式无霜空气源热泵产品在实验阶段，遇到了室外换热器在喷淋防霜工况下
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-9-图1-4以热泵为主题的研究文献数量柱状图图1-5空气源热泵和地源热泵研究文献随时间变化曲线哈尔滨工业大学姚杨和姜益强团队[13]是最早提出无霜空气源热泵系统的团队之一，团队中付慧影比较了用甘油溶液、三甘醇溶液、溴化锂、氯化锂和氯化钙等不同除湿剂在相同处理能力下的蒸汽压力、腐蚀性和经济性；高强通过实验研究比较了连续喷淋和间歇喷淋的热舒适性和经济型指标，结果表明间歇喷淋效果最好，连续喷淋次之但总是比逆循环热力除霜效果好。从防止结冻的角度：这种方法破坏的是结霜的第一个条件。即结霜首先要结冻（如果是水的话，冰点是0℃），如果使用防冻溶液结冻温度低于室外空气温度，或者持续喷淋温度超过0℃的水，就不会结冻。北方工业大学乔春珍[14]提出采用湖水喷淋的方式，并通过TRNSYS模拟指出这种模式能够成功使用的条件是室外温度＜7℃且相对湿度≥60%。（2）防霜系统研究防霜系统，是指为了防止结霜，在空气源热泵基础上另外添加的系统。目前研究的无霜空气源热泵防霜的机理大多都是通过降低空气的湿度，或者
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