CS254228B1 - Additive to aqueous medium - Google Patents

Additive to aqueous medium Download PDF

Info

Publication number
CS254228B1
CS254228B1 CS862052A CS205286A CS254228B1 CS 254228 B1 CS254228 B1 CS 254228B1 CS 862052 A CS862052 A CS 862052A CS 205286 A CS205286 A CS 205286A CS 254228 B1 CS254228 B1 CS 254228B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
water
polyvinyl acetate
weight
kwh
saponified polyvinyl
Prior art date
Application number
CS862052A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS205286A1 (en
Inventor
Antonin Lodes
Vendelin Macho
Original Assignee
Antonin Lodes
Vendelin Macho
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Antonin Lodes, Vendelin Macho filed Critical Antonin Lodes
Priority to CS862052A priority Critical patent/CS254228B1/en
Publication of CS205286A1 publication Critical patent/CS205286A1/en
Publication of CS254228B1 publication Critical patent/CS254228B1/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Zníženie hydraulického odporu, resp. strát tlaku třením vodného média sa dosahuje přísadou 1.1G'5 až 0,3% hmot. (1. . IQ-3 až 5.10-2 % hmot.) parciálně zmydelneiiélio polyvinyiacetátu so stupftom hydrolýzy 45 až 99,9 % mol. (60 až 92 % mol.), připadne s přísadami stabiiizátorov (biccídy, antikoroživne přísady). Tak s přísadou 1,5.10-2% hmot. parciálně zmydelneného polyvinyiacetátu so stupňom hydrolýzy 88 % mol. do chladiacej vody a v porovnaní s čistou vodou, priemerná hodnota koeficientu zníženia strát tlaku třením až 62 %. Přísada depresátora má použitie hlavně v uzavretých chladiacich systémoch v energetickom hospodárstve prakticky všetkých ipriemyselných odvětví, ale tiež v pofnohosipodárstve a v protipožiarnej ochraně.Reduction of hydraulic resistance, or pressure loss due to friction of the aqueous medium is achieved with an additive of 1.1G'5 to 0.3% by mass. (1. . IQ-3 to 5.10-2% by weight) of partially saponifiable polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 45 to 99.9% mol. (60 to 92% mol.), possibly with stabilizer additives (bicides, anti-corrosion additives). So with an additive of 1.5.10-2% wt. of partially saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 88% mol. into the cooling water and compared to pure water, the average value of the frictional pressure loss reduction coefficient is up to 62%. The depressant additive is mainly used in closed cooling systems in the energy industry of practically all industrial sectors, but also in the air industry and in fire protection.

Description

Vynález sa týká použitia přísady syntetic kého polyméru alebo polymérov do vodného média na zníženie strát tlaku 'třením a/ /alebo hydraulického odporu, čím sa značné zníži energetická náročnost pri ich čerpaní, resp. potlačí sa disipácia energie v turbulentnom toku vody alebo vodných roztokov.The invention relates to the use of an additive of a synthetic polymer or polymers to an aqueous medium to reduce pressure losses due to friction and/or hydraulic resistance, thereby significantly reducing the energy requirement for pumping them, or suppressing the dissipation of energy in a turbulent flow of water or aqueous solutions.

Už dávnejšie sa intenzívně skúma Tomsonov jav alebo zníženie strát tlaku třením prúdiacich kvapalín, najma prúdiacej vody a vodných roztokov, s aplikáciou polymérnych aditívov (Soo S. L.: Gidrodinamika mnogofaznych sistem. Izdatelstvo „Mir“, Moskva /1971/; Goldstein R. J. a i.: Ind. Eng. Chem. Fundam. 8, 19Θ9, s. 498;The Thomson effect or the reduction of pressure losses due to friction of flowing liquids, especially flowing water and aqueous solutions, has been intensively studied for some time now with the application of polymer additives (Soo S. L.: Hydrodynamics of multiphase systems. Mir Publishing House, Moscow /1971/; Goldstein R. J. et al.: Ind. Eng. Chem. Fundam. 8, 19Θ9, p. 498;

Wang Chien-bang: Ind. Eng. Chem. Fundam 11, 1972, s. 546). Ěxperimentálny výskům sa robil v širokom rozsahu druhov a koncentrácii polymerných aditívov, ich mólovej hmotnosti, vplyvu teploty a pH roztokov, vrátane skúmania mechanickej degradácie aplikovaných polymérov (Patterson G. K. a i.: The Physics of Fluids 20, 1977, s. 68; White D. J. a i.: AICHE J„ 21, 1975, s. 1 027; Sedov L. J. a i.: Izv. AN SSSR, MŽB Moskva 1974, s. 205; Frenkiel F. N. a i.: Structure of Turbulence and Drag Reduction, Am. Inst.. of Physics, New York 1977), zvlášť rozpuštěných vo vodě. )e tiež známe (Virk P. S.: AICHE J„ 21, 1975, s. 625; Seyer F. A, a i.: tamtiež 15, 1969, s. 426), že zníženie strát tlaku třením zriedených vodných roztokov polymérov (v porovnaní s čistou vodou) sa pozoruje až v oblasti přechodného turbulentného charakteru toku, v závislosti od koncentrácie a mólovej hmotnosti aditívu. Taký vplyv, na zníženie strát tlaku třením prúdiacej vody s prímesou polyméru v porovnaní so samotnou prúdiacou vodou majú polyglykolv, resp. polyetylénoxid s molekulovou hmotnosťou řádové IO-5 a vyššie (KutateladzeWang Chien-bang: Ind. Eng. Chem. Fundam 11, 1972, p. 546). Experimental research was carried out over a wide range of types and concentrations of polymer additives, their molar mass, the influence of temperature and pH of solutions, including the investigation of mechanical degradation of applied polymers (Patterson GK et al.: The Physics of Fluids 20, 1977, p. 68; White DJ et al.: AICHE J„ 21, 1975, p. 1 027; Sedov LJ et al.: Izv. AN SSSR, MŽB Moscow 1974, p. 205; Frenkiel FN et al.: Structure of Turbulence and Drag Reduction, Am. Inst.. of Physics, New York 1977), especially dissolved in water. It is also known (Virk PS: AICHE J„ 21, 1975, p. 625; Seyer F. A, et al.: ibid. 15, 1969, p. 426) that the reduction of losses pressure loss by friction of diluted aqueous polymer solutions (compared to pure water) is observed only in the region of transient turbulent flow character, depending on the concentration and molar mass of the additive. Such an effect on reducing pressure loss by friction of flowing water with polymer admixture in comparison with flowing water alone has polyglycols or polyethylene oxide with molecular weight of the order of IO -5 and higher (Kutateladze

S. S., Mironov Β. P.: Eksperimentáfnoe issledovanie nristennych turbulentnych teorii, s. 60. Nauka, Novosibirsk 1975; Schowalter W. R.: Mechanlcs of Non-newtonian Fluids, s. 244. Pernamon Press, Oxford 1978; SedovS.S., Mironov Β. P.: Experimental investigation of rigorous turbulent theories, p. 60. Nauka, Novosibirsk 1975; Schowalter W.R.: Mechanlcs of Non-Newtonian Fluids, p. 244. Pernamon Press, Oxford 1978; Sedov

L. I. a i.: O rasčetach turbulentnych pograničnvch sloev s malvmi dobavkami polymérov, s 205, Nauka, Moskva 19741. Ďalej poIvakrvlamid a čiastočne hydrolyzovaný nolvakrvlamid, ako aj guárová guma (Nikitin I. K. a i.: Profil' skorostei i soprotivleniia trenia v tiirbolentnom točenii. s. 93. Gidromechanika. Moskva 1971). Potom karboxymetvlcelulóza s hvdroxvetvlcelulóza v koncentráciach 0.1 až 0.5 % hmot. (Lodes A., Zaliherová A.. Hudáčková H.: Zborník 4. celoštátnei konferencie Reoloeie kapalin v průmyslové praxi, s. 177 až 182. Velké Karlovice 1981).L. I. and others: On calculations of turbulent boundary layers with small additions of polymers, p. 205, Nauka, Moscow 19741. Next, polyacrylamide and partially hydrolyzed nolvacramide, as well as guar gum (Nikitin I. K. and others: Profile of the speed and resistance of friction in turbulent rotation. p. 93. Gidromechanika. Moscow 1971). Then carboxymethylcellulose with hydroxyethylcellulose in concentrations of 0.1 to 0.5 wt. % (Lodes A., Zaliherová A.. Hudáčková H.: Proceedings of the 4th National Conference on Fluid Relativity in Industrial Practice, p. 177 to 182. Velké Karlovice 1981).

Uvedené přísady, či depresátory do vodných médií si však vyžadujú polvméry s mimoriadne vysokými molekulovými hmotnosťami, ktorých výroba je technicky náročnejšia alebo aj vyššie koncentrácie. Tiež vi4 nou degradácie přísad polymérov sa výrazné znižuje ich „životnost“, mění ich účinnost ap.However, the above additives or depressants for aqueous media require polymers with extremely high molecular weights, the production of which is technically more demanding, or even higher concentrations. Also, due to the degradation of polymer additives, their "lifetime" is significantly reduced, their effectiveness changes, etc.

Avšak podstatou tohto vynálezu je použitie parciálně zmydelneného polyvinylacetátu so vstupňom hydrolýzy 45 až 99,9 % mól., s výhodou so, stupňom hydrolýzy 60 až 92%, v celkovom množstve sušiny 1. . IO-5 až 0,3 % hmot., s výhodou 1. IO-3 až 5 .10~z % hmot., připadne navýše ešte s vodorozpustným stabílizátorom systému, s výhodou vodorozpustným biocidom a/alebo antikorodantom, ako přísady do vodného média, s výhdou do chladiacej vody vo výmeninífcoch tepla a v cirkulačných chladiacich systémoch, na zníženie strát tlaku třením a/alebo hydraulického odporu.However, the essence of the present invention is the use of partially saponified polyvinyl acetate with a hydrolysis input of 45 to 99.9 mol%, preferably with a degree of hydrolysis of 60 to 92%, in a total dry matter amount of 1. . 10 -5 to 0.3 wt%, preferably 1. . 10 -3 to 5. 10 ~ z wt%, optionally additionally with a water-soluble system stabilizer, preferably a water-soluble biocide and/or anticorrosion agent, as an additive to an aqueous medium, preferably to cooling water in heat exchangers and in circulating cooling systems, to reduce pressure losses due to friction and/or hydraulic resistance.

Technický pokrok použitia přísady do vodných médií podfa tohto vynálezu nespočívá len v nájdení novej syntetickej polymérnej přísady do vod a vodiných roztokov na zníženie hydraulického odporu, strát tlaku třením pri ich transporte, ale aj v, mimoriadne vysokom účinku parciálně zmydelneného polyvinylacetátu a tým v znížení spotřeby elektrickej energie pri aplikácii, ako v porovnaní so známými vodorozpustnými polymérmi, dokonca s požadovanými mimoriadne vysokými molekulovými hmotnosťami, používanými na podobné účely, tak aj s čistým polyvinylalkoholom. Dalej poměrně značná stabilita novej přísady, pri aplikácii praktická necitlivost na iné připadne potřebné přísady do chladiacich systémov a technická dostupnost.The technical progress of using the additive for aqueous media according to this invention consists not only in finding a new synthetic polymer additive for water and aqueous solutions to reduce hydraulic resistance, pressure losses due to friction during their transport, but also in the extremely high effect of partially saponified polyvinyl acetate and thus in reducing the consumption of electrical energy during application, both in comparison with known water-soluble polymers, even with the required extremely high molecular weights, used for similar purposes, and with pure polyvinyl alcohol. Furthermore, the relatively significant stability of the new additive, during application, practical insensitivity to other possibly necessary additives for cooling systems and technical availability.

Pri výbere parciálně zmydelneného polvvinylacetátu je vhodné dbať hlavně na dosiahnutý stupeň hydrolýzy, ktorý nemůže byť pod 45 % mól: z důvodov zlej rozpustnosti, či prakticky nerozpustnosti vo vodě. Podobné, nízku účinnost má aj samotný čistý polyvinylalkohol. Najvhodnejšie je volit’ parciálně zmydelnený polyvinylacetát so stupňom hydrolýzy v rozsahu 60 až 92 % mól. Pre vysokú účinnost na straně jednej je zapotreby vodorozpustnosť, ale na straně druhej aj přítomnost hydrofobizujúcich acetylových skupin. Parciálně zmydelnený polyvinylacetát sa může aplikovat ako vo formě vysušeného, teda samotného parciálně zmydelneného polyvinylacetátu, tak aj vo formě vodného alebo vodno-metanolického roztoku, připadne voďno-glykolových roztokov. Vhodný je hlavně vo formě vodného roztoku alebo vo formě vodno-metanolického roztoku, s případnými prímesami metylacetátu.When choosing partially saponified polyvinyl acetate, it is advisable to pay attention mainly to the achieved degree of hydrolysis, which cannot be below 45 mol %: for reasons of poor solubility or practically insolubility in water. Pure polyvinyl alcohol itself has a similar, low efficiency. It is most suitable to choose partially saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis in the range of 60 to 92 mol %. For high efficiency, on the one hand, water solubility is required, but on the other hand, the presence of hydrophobic acetyl groups is also required. Partially saponified polyvinyl acetate can be applied both in the form of dried, i.e. partially saponified polyvinyl acetate itself, and also in the form of an aqueous or aqueous-methanolic solution, or aqueous-glycol solutions. It is suitable mainly in the form of an aqueous solution or in the form of an aqueous-methanolic solution, with possible admixtures of methyl acetate.

Údaje o koncentráciach parciálně zmydelneného polyvinylacetátu v upravených vodách, resp. vo vodných médiach sa počítajú z hmotnosti sušiny, resp. čistého polyméru a sú v rozsahu 1. 1CV5 až 0,3 % hmot. Najvyššia účinnost sa však dosahuje v hraniciach 1.10-3 až 5.10~2 % hmot.Data on the concentrations of partially saponified polyvinyl acetate in treated waters or in aqueous media are calculated from the weight of dry matter or pure polymer and are in the range of 1. 1CV 5 to 0.3 wt. %. However, the highest efficiency is achieved in the range of 1.10 -3 to 5.10~ 2 wt. %.

Pod vodným médiom sa rozumie jednak voda ako, taká, pramenitá, riečna, demine254228 ralizovaná ap., najma však recirkulovaná cez výmenníky tepla a chladiace stanice, jednak vodné roztoky anorganických a/alebo organických zlúčenín. Spravidla nežiadúcimi nečistotami takýchto vodných médii sú koloidné častíce i jemné suspenzie, ktoré na svojom povrchu možu adsorbovat parciálně zmydelnený polyvinylacetát a tým znižovať efektívnu koncentráciu přísady (depresátora).The term aqueous medium refers to water as such, spring, river, demineralized, etc., but especially recirculated through heat exchangers and cooling stations, and aqueous solutions of inorganic and/or organic compounds. As a rule, undesirable impurities in such aqueous media are colloidal particles and fine suspensions, which can adsorb partially saponified polyvinyl acetate on their surface and thereby reduce the effective concentration of the additive (depressant).

Na zvýšenie životnosti, ako aj reprodukovateřnosti zníženia hydraulického odporu a strát tlaku třením je vhodné aplikovat navýše přísady známých biocídov, pretože mikroorganizmy a enzýmy bývajú spravidla hlavnou příčinou degradácie přísad polymérov vo vodě. Dalej antikorozívne přísady, antioxidanty (hydrazínhydrát), připadne vodorozpustné faribivá ap. Pri použití depresátora podta tohto vynálezu, možno kombinovat přísady parciálně zmydelneného polyvinylacetátu i s inými, známými polymérmi a kopolvmérmi, znižujúcimi straty tlaku, třením a hydraulický odpor vodných médií.To increase the service life and reproducibility of the reduction of hydraulic resistance and pressure losses due to friction, it is advisable to additionally apply additives of known biocides, since microorganisms and enzymes are usually the main cause of degradation of polymer additives in water. Furthermore, anticorrosive additives, antioxidants (hydrazine hydrate), or water-soluble dyes, etc. When using the depressant according to this invention, it is possible to combine additives of partially saponified polyvinyl acetate with other, known polymers and copolymers, reducing pressure losses, friction and hydraulic resistance of aqueous media.

Přísady do prúdiacej vody, resp. chladiacich void. možno přidávat jednorázové alebo po častiach, připadne kontinuitne. Kontinuitné pridávanie prichádza do úvahy najma v prípadoch prúdenia nevratných vod, ako pri použití vody na hasiace (váčšia dosažitelnost basiacej vody) účely alebo zavlažovanie. Pri takejto aplikácii možno navýše do vody přidávat stimulátory rastu, zlůčeniny mikroelementov — bioprvkov, pesticidy ap.Additives to flowing water, or cooling voids. can be added once or in parts, or continuously. Continuous addition is considered especially in cases of non-returnable water flow, such as when using water for fire-fighting (greater availability of cooling water) purposes or irrigation. In such an application, growth stimulants, compounds of microelements — bioelements, pesticides, etc. can also be added to the water.

Dalšie údaje o- možnostiach použitia depresátora podlá tohto vynálezu, ako aj dalšie výhody sú zřejmé z príkladov.Further details on the possible uses of the depressant according to the invention, as well as further advantages, are apparent from the examples.

Příklad 1Example 1

V rúrkovom výmenníku kondenzuje vodná para s tlakom 0,2 MPa. Chladiaca voda sa ohrieva z 20 na 40 °C. Vo výmenníku prúdi 63 700 kg vody/h pri kondenzécii 3 636 t pary/h. Vo- výmenníku je 40 paralelných rúrok, ktorými prúdi voda. Rúrky majú priemer 26 X 2 mm a dížku 3 m. Voda sa čerpá čerpadlom odstředivým s účinnosťou 42 %. P-o přidaní do vody 8,7.10-4 % hmot. počítané na hmotnost vody vodného média parciálně zmydelneného polyvinylacetátu, so stupňom hydrolýzy p-olyvinvlacetátu 52,5 % mol. (so 46% acetátových skupin) vo formě jeho vodno-metanolického roztoku o koncentrácii (sušině) 8,7 % hmot., t. j. v množstve 1.10-2 % hmot. je koeficient úbytku strát tlaku 18 %.In the tube exchanger, water vapor condenses with a pressure of 0.2 MPa. The cooling water is heated from 20 to 40 °C. 63,700 kg of water/h flows in the exchanger with a condensation of 3,636 t of steam/h. There are 40 parallel tubes in the exchanger through which water flows. The tubes have a diameter of 26 X 2 mm and a length of 3 m. The water is pumped by a centrifugal pump with an efficiency of 42%. After adding to the water 8.7.10 -4 wt. % calculated on the weight of the water of the aqueous medium of partially saponified polyvinyl acetate, with a degree of hydrolysis of p-polyvinyl acetate of 52.5 mol. % (with 46% of acetate groups) in the form of its aqueous-methanolic solution with a concentration (dry basis) of 8.7 wt. %, i.e. in an amount of 1.10 -2 wt. %. the pressure loss coefficient is 18%.

Reynoldsovo kritérium v rúrkach je 26 900. Súčinitel' strát tlaku třením vodv je 0.0245 a roztoku s polymérom — parciálně zmydelneným polyvinylacetátom je 0,0201. Stratová výška třením v případe vody je 3,73 m; výkon čerpadla 0,066 kW; potrebiný příkon 565,2 kWh a spotřeba elektrickej energie 4,88.107 kW-h/rok (r).The Reynolds criterion in the pipes is 26,900. The coefficient of pressure loss due to water friction is 0.0245 and that of the solution with polymer — partially saponified polyvinyl acetate is 0.0201. The height lost by friction in the case of water is 3.73 m; pump power 0.066 kW; required input 565.2 kWh and electricity consumption 4.88.10 7 kW-h/year (year).

V roztoku chladiacej vody s prídavkomIn a cooling water solution with the addition of

8.7.10- 4 % hmot. parciálně zmydelneného polyvinylacetátu je stratová výška třením v případe prúdenia roztoku 3,05 m; výkon čerpadla 0,054 kW; potřebný příkon 464,4 kWh a spotřeba elektrickej energie je tak 4,01.10' kWh/r. Ročná úspora elektrickej energie je 8,7. 10® kWh, t. j. 3,132 . 10® MJ v případe, že sa použije namiesto- samotnej vody uvedený vodný roztok a množstvo parciálně zmydelneného polyvinylacetátu so stupňom hydrolýzy 52,5 % mol.8.7.10 - 4 % by weight of partially saponified polyvinyl acetate, the friction loss height in the case of solution flow is 3.05 m; pump power 0.054 kW; required power 464.4 kWh and the electricity consumption is thus 4.01.10' kWh/year. The annual electricity saving is 8.7. 10® kWh, i.e. 3.132. 10® MJ in the case that the above aqueous solution and the amount of partially saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 52.5 mol. % are used instead of water alone.

Podobný výsledok sa dosahuje aj s vodou, obsahujúcou okrem 8,7.10-4 % hmot. parciálně zmydelneného- polyvinylacetátu so stupňom hydrolýzy 52,5 % mól navýše s přísadou 0,1 % hmot. p-kumylfenolátu sodného ako biocídu.A similar result is achieved with water containing, in addition to 8.7.10 -4 wt. % of partially saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 52.5 mol. % or more, 0.1 wt. % of sodium p-cumylphenolate as a biocide.

Příklad 2Example 2

V protiprúdmom výmenníku tepla typu rúrka v rúrke sa má ochladzovať 0,1 m3/min benzenu z teploty 78 °C na teplotu 26 °C. Chladí sa vodou, ktorej teplota na vstupe je 20 °C a na výstupe 40 °C. Vonkajši-a rúrka chladiča má priemer 82 X 2 mm a vnútorná 36 X 2 mm. Benzen prúdi vo vnútornej rúrke. Tepelná vodivost materiálu rúrok jeIn a countercurrent tube-in-tube heat exchanger, 0.1 m 3 /min of benzene is to be cooled from a temperature of 78 °C to a temperature of 26 °C. It is cooled by water, the inlet temperature of which is 20 °C and the outlet temperature is 40 °C. The outer tube of the cooler has a diameter of 82 X 2 mm and the inner tube has a diameter of 36 X 2 mm. The benzene flows in the inner tube. The thermal conductivity of the tube material is

34,9 w . m-1. K-1. Namiesto- samotnej vody sa použije na chladeinie voda s přísadou34.9 w . m -1 . K -1 . Instead of water alone, water with an additive is used for cooling

1.6.10- 3 % hmot. parciálně zmydelneného polyvinylacetátu, so stupňom hydrolýzy 88 mól. % (so 14,5 % acetátových skupin), z ktorého- připravený vodný roztok o koncentrácii 4 % hmot. pri teplote 20 °C je 13 mPa . . s vo formě vodného roztoku o koncentrácii (sušině) 15,47% hmot. (Sloviol R).1.6.10 - 3 % by weight of partially saponified polyvinyl acetate, with a degree of hydrolysis of 88 mol. % (with 14.5% acetate groups), from which an aqueous solution prepared with a concentration of 4% by weight at a temperature of 20 °C is 13 mPa . . s in the form of an aqueous solution with a concentration (dry matter) of 15.47% by weight (Sloviol R).

Na ochladenie benzenu o prietoku 5 070 kg. h-1 je spotřeba chladiacej vody podfa tepelnej bilancie 5 670 kg. h-1. Středná teplota benzenu je 52 °C a vody 30 °C. Zníženie strát tlaku třením je 24 %.To cool benzene with a flow rate of 5,070 kg. h -1 , the consumption of cooling water according to the heat balance is 5,670 kg. h -1 . The average temperature of benzene is 52 °C and water 30 °C. The reduction in pressure losses due to friction is 24%.

Objemový prietok vody je 1,58.10-3 m3. . s-1, rýchlosť vody 0,731 m . s-1, ekvivalentný priemer 0,026 m. Hodnota Re kritéria je 23 600. Dížka rúrky z rýchlostnej rovnice přechodu tepla je 52 m, pričom tok tepla je 131 884 W a logaritmický střed teplot vo výmenníku je 17,4 K.The volumetric flow rate of water is 1.58.10 -3 m 3 . . s -1 , the water velocity is 0.731 m . s -1 , the equivalent diameter is 0.026 m. The value of the Re criterion is 23,600. The length of the pipe from the heat transfer rate equation is 52 m, while the heat flux is 131,884 W and the logarithmic mean temperature in the exchanger is 17.4 K.

Straty tlaku vypočítané podfa Darcyho rovnice pre vodu (ak súčinitel' strát tlaku třením vody určíme podfa Blasiusovej rovnice) majú hodnotu 0,0254.The pressure losses calculated according to Darcy's equation for water (if the coefficient of pressure losses due to water friction is determined according to Blasius' equation) have a value of 0.0254.

V případe použitia chladiacej vody s obsahom 1,6.10-3 % hmot. uvedeného parciálně zmydelneného polyvinylacetátu je súčinitel strát tlaku třením 0,0193.In the case of using cooling water containing 1.6.10 -3 % by weight of the said partially saponified polyvinyl acetate, the coefficient of frictional pressure loss is 0.0193.

Potřebný výkon na čerpanie chladiacej vody je za rok 667 008 kWh/r; v případe čerpania roztoku vody s uvedeným parciálně zmydelneným polyvinylacetátom je 506 883 kWh/r.The required power for pumping cooling water is 667,008 kWh/year; in the case of pumping a solution of water with the above-mentioned partially saponified polyvinyl acetate, it is 506,883 kWh/year.

Úspora energie je tak pri použití uvedeného roztoku vody na chladenie 160175 kWh/r, resp. 576 630 MJ/r.The energy savings when using the above water solution for cooling are 160,175 kWh/year, or 576,630 MJ/year.

Příklad 3Example 3

Zo zásobníka chladiacej vody je privádzaná na jednotlivé chladiace miesta potrubím o dlžke 1,2 km s vnútorným priemerom 150 mm. Spotřeba vody je 4.103 m3. s1. Priemerná teplota vody je 20 CC. Chladiaca voda sa upraví prídavkom 8,7.10“4 % hmot. parciálně zmydelneného polyvinylacetátu so stuipňom hydrolýzy 52,5 % hmot., vo formě vodno-metanolického roztoku o koncentrácii (sušině) 8,7% hmot. specifikovaného v příklade 1. Pri danej teplote roztoku je koeficient zníženia súčinitefa strát tlaku třením 9,4 %.From the cooling water tank, it is supplied to individual cooling points through a 1.2 km long pipeline with an internal diameter of 150 mm. Water consumption is 4.10 3 m 3 . s 1 . The average water temperature is 20 C C. The cooling water is treated by adding 8.7.10“ 4 % by weight of partially saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 52.5 % by weight, in the form of a water-methanol solution with a concentration (dry matter) of 8.7 % by weight specified in Example 1. At a given solution temperature, the coefficient of reduction of the friction pressure loss coefficient is 9.4 %.

Pri objemovom prietoku 4.103 m3.s_1 je rýchlosť v potrubí 0,226 m. s“1. Reynoldsovo kritérium je 33 970. Potom súčinitel' strát tlaku třením pre vodu je 0,0232 a pre chladiacu vodu s obsahom 8,7.10~4 % hmot. uvedeného parciálně zmydelneného polyvinylacetátu je 0,0210.At a volumetric flow rate of 4.10 3 m 3 .s _1 the velocity in the pipe is 0.226 m. s“ 1 . The Reynolds criterion is 33,970. Then the coefficient of frictional pressure loss for water is 0.0232 and for cooling water containing 8.7.10~ 4 % by weight of the said partially saponified polyvinyl acetate is 0.0210.

Potřebný výkon čerpadla pre vodu je 67 807 kWh a pre chladiacu vodu s obsahom parciálně zmydelneného polyvinylacetátu je 61 308 kWh.The required pump power for water is 67,807 kWh and for cooling water containing partially saponified polyvinyl acetate is 61,308 kWh.

Úspora elektrickej energie je tak 8 499 kWh/h, resp. 202,14.10e MJ/r.The electricity saving is 8,499 kWh/h, or 202.14.10 e MJ/year.

Příklad 4Example 4

V rovnakom systéme ako v příklade 3 sa použije upravená voda přidáním 1,547.10 2 percent hmot. parciálně zmydelneného polyvinylacetátu so stupňom hydrolýzy 88 % mól., specifikovaného v příklade 2, vo formě v podstatě vodného roztoku (iba příměsi metanolu a metylacetátu) o koncentrácii (sušině) 15,47 % hmot.In the same system as in example 3, treated water is used by adding 1.547.10 2 percent by mass. of partially saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 88% mol., specified in example 2, in the form of an essentially aqueous solution (only admixtures of methanol and methyl acetate) with a concentration (dry matter) of 15.47 wt.%.

Pri množstve přísady 1,547. IO-2 % hmot. parciálně zmydelneného polyvinylacetátu do chladiacej vody je priemerná hodnota koeficientu zníženia strát tlaku třením upravenej vody až 62 %.With an additive amount of 1.547. IO -2 % by weight of partially saponified polyvinyl acetate into the cooling water, the average value of the coefficient of reduction of pressure losses by friction of the treated water is up to 62%.

Objemový prietok vody, resp. upravenej vody je 4 . IO“3 m3 . s1; rýchlosť 0,226 m . . s1; viskozita upravenej vody 1,03 . IO“3 Pa . s; Reynoldsovo kritérium 32 895.The volumetric flow rate of water, or treated water, is 4 . IO“ 3 m 3 . s 1 ; velocity 0.226 m . . s 1 ; viscosity of treated water 1.03 . IO“ 3 Pa . s ; Reynolds criterion 32,895.

Súčinitel strát tlaku u člstej vody je 0,0235 a upravenej vody přísadou 1,547 % hmot. parciálně zmydelneného polyvinylacetátu 0,009.The pressure loss coefficient for pure water is 0.0235 and for water treated with 1.547% by weight of partially saponified polyvinyl acetate is 0.009.

Potřebný příkon na čerpadlo pre čistú vodu je 69 212 kWh; pri čerpaní upravenej vody 26 192 kWh.The required power for a pump for clean water is 69,212 kWh; for pumping treated water, 26,192 kWh.

Hodinová úspora energie je 43 020 kWh, t. j. 1 338.106 MJ/r.The hourly energy saving is 43,020 kWh, ie 1,338.10 6 MJ/year.

Příklad 5Example 5

V rovnakom systémem ako v příklade 3 sa použije upravená voda přísadou 1. IO2 percent hmot. takmer úplné zmydelneného· polyvinylacetátu so stupňom hydrolýzy 99,7% mól., teda s přísadou 1.10“2 % hmot. počítané na vodu prakticky čistého polyvinylalkoholu.In the same system as in Example 3, treated water is used with an additive of 1.102 wt. percent of almost completely saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 99.7 mol.%, i.e. with an additive of 1.102 wt . percent, calculated on water, of practically pure polyvinyl alcohol.

Pri uvedeinej koncentrácii polyvinylalkoholu v upravenej vodě v· porovnaní s čistou vodou je priemerne koeficient zníženia strát tlaku třením 2,2 %. Objemový prietok vody je 4.IO3 m3 . s“1; rýchlosť 0,226 m. s1; viskozita upraveného roztoku je 1,04 . IO3 Pa . s a Reynoldsovo kritérium 32 500.At the stated concentration of polyvinyl alcohol in the treated water compared to pure water, the average coefficient of reduction of pressure losses due to friction is 2.2%. The volume flow of water is 4.10 3 m 3 . s“ 1 ; velocity 0.226 m. s 1 ; the viscosity of the treated solution is 1.04 . 10 3 Pa . with a Reynolds criterion of 32,500.

Súčinitel' strát tlaku třením čistej vody je 0,0236 a upravenej vody 0,0230. Potřebný příkon na čerpadlo pre čistú vodu je 69 212 kWh a pre upravenú vodu 67 524 kWh.The coefficient of frictional pressure loss for clean water is 0.0236 and for treated water 0.0230. The required pump power for clean water is 69,212 kWh and for treated water 67,524 kWh.

Hodinová úspora elektrickej energie je 1 597 kWh, čo je 49,67 MJ/r.The hourly electricity savings are 1,597 kWh, which is 49.67 MJ/year.

Z uvedeného vyplývá, že prakticky čistý polyvinylalkohol na rozdiel od parciálně zmydelneného polyvinylacetátu spósobí len malé zníženie strát tlaku prúdiacej vody třením a tak len malú úsporu energie.It follows from the above that practically pure polyvinyl alcohol, unlike partially saponified polyvinyl acetate, causes only a small reduction in pressure losses of flowing water due to friction and thus only a small energy saving.

Claims (1)

254228 Příklad 3 Zo zásobníka chladiacej vody je privádza-ná na jednotlivé chladiace miesta potru-bím o dlžke 1,2 km s vinútorným priemerom150 mm. Spotřeba vody je 4.ID-3 m3. s-1.Priemerná teplota vody je 20 CC. Chladiacavoda sa upraví prídavkom 8,7.ID-4 % hmot.parciálně zmydelneného polyvinylacetátuso stupňom hydrolýzy 52,5 °/o hmot., vo for-mě vodno-metanolického roztoku o koncen-trácii (sušině) 8,7% hmot. specifikované-ho v příklade 1. Pri danej teplote roztokuje koeficient zníženia súčinitefa strát tla-ku třením 9,4 %. Pri objemovom prietoku 4.10~3 m3.s_1je rýchlosť v potrubí 0,226 m. s_1. Reynold-sovo kritérium je 33 970. Potom súčiniteTstrát tlaku třením pre vodu je 0,0232 a prechladiacu vodu s obsahom 8,7.10~4 %hmot. uvedeného parciálně zmydelnenéhopolyvinylacetátu je 0,0210. Potřebný výkon čerpadla pre vodu je67 807 kWh a pre chladiacu vodu s obsa-hom parciálně zmydelneného polyvinylace-tátu je 61 308 kWh. Úspora elektrickej energie je tak 8 499kWh/h, resp. 202,14.10e MJ/r. Příklad 4 V rovnakom systéme ako v příklade 3 sapoužije upravená voda přidáním 1,547.10“2percent hmot. parciálně zmydelneného po-lyvinylacetátu so' stupňom hydrolýzy 88 %mól., specifikovaného' v příklade 2, vo for-mě v podstatě vodného roztoku (iba přímě-si metanolu a metylacetátu) o koncentrácii(sušině) 15,47 % hmot. Pri množstve přísady 1,547. 10“2 % hmot.parciálně zmydelneného polyvinylacetátudo chladiacej vody je priemerná hodnotakoeficientu zníženia strát tlaku třením u-pravenej vody až 62 %. Objemový prietok vody, resp. upravenéjvody je 4.ID-3 m3 . s-1; rýchlosf 0,226 m .. s_1; viskozíta upravenej vody 1,03.1O~3Pa . s; Reynoldsovo kritérium 32 895. Súčinitel' strát tlaku u čistej vody je0,0235 a upravenej vody přísadou 1,547 %hmot. parciálně zmydelneného polyvinyl-acetátu 0,009. Potřebný příkon na čerpadlo pre čistu vo-du je 69 212 kWh; pri čerpaní upravenej vo-dy 26 192 kWh. Hodinová úspora energie je 43 020 kWh,t. j. 1 338.106 MJ/r. Příklad 5 V rovnakom systémem ako v příklade 3sa použije upravená voda přísadou 1.10“2percent hmot. takmer úplné zmydelneného'polyvinylacetátu so stupňom hydrolýzy99,7% mól., teda s přísadou 1.10“2 %hmot. počítané na vodu prakticky čistéhopolyvinylalkoholu. Pri uvedeinej koncentrácii polyvinylalko-holu v upravenej vodě v porovnaní s čistouvodou je priemerne koeficient zníženiastrát tlaku třením 2,2 %. Objemový prie-tok vody je 4.ÍO-3 m3 . s_1; rýchlosť 0,226m. s“1; viskozíta upraveného roztoku je1,04 . ID“3 Pa . s a Reynoldsovo kritérium32 500. Súčinitel' strát tlaku třením čistej vodyje 0,0236 a upravenej vody 0,0230. Potřeb-ný příkon na čerpadlo pre čistu vodu je69 212 kWh a pre upravenú vodu 67 524kWh. Hodinová úspora elektrickej energie je1 597 kWh, čo je 49,67 MJ/r. Z uvedeného vyplývá, že prakticky čistýpolyvinylalkohol na rozdiel od parciálnězmydelneného polyvinylacetátu spósobí lenmalé zníženie strát tlaku prúdiacej vodytřením a tak len malú úsporu energie. p R E D M e τ Použitie parciálně zmydelneného polyvi-nylacetátu so stupňom hydrolýzy 45 až 99,9percent mól., s výhodou so stupňom hydro-lýzy 60 až 92 % mól., v celkovom množstvesušiny 1.10“5 až 0,3 % hmot., s výhodou1.10”3 až 5.10“2 °/o hmot., připadne na-výše ešte s vodorozspustným stabilizátorom systému, s výhodou vodorozpustným biocí-dom a/alebo antikorodantom, ako přísadydo vodného média, s výhodou do chladia-cej vody vo' výmenníkoch tepla a v cirku-lačných chladiacich systémoch, na ziníženiestrát tlaku třením a/alebo hydraulickéhoodporu. Ssverografla, n. p. zdvod 7, Most Csna 2,40 KEsEXAMPLE 3 From a cooling water reservoir, individual cooling sites are supplied with pipes of 1.2 km in length with a diameter of 150 mm. Water consumption is 4.ID-3 m3. s-1. The average water temperature is 20 CC. The cooling solution is adjusted by the addition of 8.7% by weight of a 4% by weight saponified polyvinyl acetate to a degree of hydrolysis of 52.5% by weight in the form of a water-methanolic solution of 8.7% by weight. as specified in Example 1. At a given solution temperature, the coefficient of friction loss reduction is 9.4%. With a flow rate of 4.10 ~ 3 m3.s_1, the line speed is 0.226 m. S_1. The Reynolds criterion is 33,970. Thereafter, the pressure-friction coefficient for water is 0.0232 and the chilled water is 8.7.10-4% by weight. of said partially hydrolyzed polyvinyl acetate is 0.0210. The required water pump capacity is 67,807 kWh and 61,308 kWh for cooling water with partially saponified polyvinyl acetate. Thus, electricity savings are 8,499kWh / h, respectively. 202,14.10e MJ / y. EXAMPLE 4 In the same system as in Example 3, treated water was added by adding 1.547.10 < 2 > a partially saponified polyvinyl acetate having a degree of hydrolysis of 88% mole specified in Example 2 as a substantially aqueous solution (only methanol and methyl acetate) of 15.47% by weight. With an additive amount of 1.547. 10% by weight of the comparatively saponified polyvinyl acetate in the cooling water is the mean value of the loss of pressure loss by friction of the treated water up to 62%. Volume flow of water, resp. modified water is 4.ID-3 m3. s-1; speed 0.226 m .. s_1; water viscosity of 1.03 to 10 Pa. with; Reynolds criterion 32 895. The pressure loss coefficient for pure water is 0.0235 and the treated water additive is 1.547%. partially saponified polyvinyl acetate 0.009. The required power per pump for clean water is 69,212 kWh; for the treatment of treated water 26 192 kWh. Hourly energy saving is 43 020 kWh, t. j. 1 338.106 MJ / y. Example 5 In the same system as in Example 3, treated water is added with 1.10. almost complete saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 99.7% molar, i.e. with additive 1.10 of 2% by weight. calculated on water virtually pure polyvinyl alcohol. At the present concentration of polyvinyl alcohol in the treated water compared to the purification, the average coefficient of reduction of the pressure drop is 2.2%. The volume flow of water is 4.00-3 m3. s_1; speed 0,226m. s “1; the viscosity of the conditioned solution is 1.04. ID “3 Pa. s and Reynolds criterion 32 500. Pressure loss coefficient by friction of pure water is 0.0236 and treated water 0.0230. The required power to the clean water pump is 69,212 kWh and 67,524kWh for treated water. Hourly electricity savings are 1 597 kWh, which is 49.67 MJ / y. As a result, virtually pure polyvinyl alcohol, unlike partially hydrolyzed polyvinyl acetate, causes a slight reduction in water-thawing pressure losses and thus a low energy saving. REDM e τ Use of partially saponified polyvinyl acetate with a degree of hydrolysis of 45 to 99.9% mole, preferably with a degree of hydrolysis of 60 to 92% mole, in a total amount of 1.10 to 5 to 0.3% by weight, s preferably 1.10 to 3.10 with a water-soluble system stabilizer, preferably a water-soluble biocide and / or anti-corrosion agent, as an additive to the aqueous medium, preferably to the cooling water in the water. heat exchangers and in circulating cooling systems, to reduce pressure by friction and / or hydraulic support. Ssverografla, n. P. 7, Most Csna 2.40 KEs
CS862052A 1986-03-24 1986-03-24 Additive to aqueous medium CS254228B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862052A CS254228B1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Additive to aqueous medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862052A CS254228B1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Additive to aqueous medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS205286A1 CS205286A1 (en) 1987-05-14
CS254228B1 true CS254228B1 (en) 1988-01-15

Family

ID=5356500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS862052A CS254228B1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Additive to aqueous medium

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS254228B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS205286A1 (en) 1987-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012253232B2 (en) Subsea cooling system
Yadav et al. Study on performance evaluation of automotive radiator
CN103242807B (en) Heat-conducting medium
US6221276B1 (en) Heat transfer liquid with potassium formate for ventilation and air conditioning installations
CN103424012A (en) Immersion type ring tube heat exchanger
CN107300291A (en) A kind of ethylene glycol solution refrigeration system and glycol circulation liquid
CN101738094A (en) Oil cooling system for high-temperature equipment
CS254228B1 (en) Additive to aqueous medium
CN201697517U (en) Novel steel-aluminum bimetal pipe and pipe bundle thereof
Varnaseri et al. Experimental study on optimum concentration of polyacrylamide for drag reduction and heat transfer performance in a compact heat exchanger
US6952925B2 (en) Optimizing inlet air for gas turbines
CN203572264U (en) Novel nonmetallic heat exchanger
CN102011771B (en) fluid drag reducing composition
CN207005678U (en) A marine lubricating oil cooler
RU2296790C1 (en) Heat-transfer liquid
CN209338358U (en) A sludge low temperature thermal hydrolysis treatment device
CN211575941U (en) Tube type heat exchanger for underground oil station
CN202432890U (en) Anti-corrosion heat pump double-pipe heat exchanger
Sedahmed et al. The use of drag-reducing polymers as corrosion inhibitors in pipelines
CN204755408U (en) Cooling device before magnetic drive pump pump
Amiri M. Varnaseri, SM Peyghambarzadeh &
SU1288315A1 (en) Liquid coolant for internal combustion engines
CN204064076U (en) Corrosion-resistant pump type heat Horizontal casing heat exchanger
SU777338A1 (en) Additive for reducing hydrodynamic resistance of cooling agent
CN222011255U (en) Defrosting mechanism