DE608252C

DE608252C - Heizfluessigkeit fuer hohe Temperaturen

Info

Publication number: DE608252C
Application number: DEG85616D
Authority: DE
Original assignee: DRUCKTRANSFORMATOREN KOENEMANN
Current assignee: DRUCKTRANSFORMATOREN KOENEMANN
Priority date: 1932-05-30
Filing date: 1933-05-28
Publication date: 1935-01-19

Description

Heizflüssigkeit für hohe Temperaturen Man bemüht sich seit langem, für Temperaturen bis zu etwa 5oo° geeignete Heizflüssigkeiten zu finden, um die bekannten Vorteile der mittelbaren Beheizung auch für dieses Temperaturgebiet ausnutzen zu können. Eine solche Heizflüssigkeit würde es z. B. gestatten, die mittelbare Beheizung auch bei Anlagen für die öldestillation oder für die Verarbeitung anderer feuergefährlicher Stoffe anzuwenden. Aber auch für die Erzeugung von Hochdruckdampf, für die Beheizung von Zwischenüberhitzern und anderen Apparaturen wäre ein solcher Stoff außerordentlich wertvoll.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, als Heizflüssigkeit flüssige Metalle zu verwenden; doch liegen die Schmelzpunkte der verhältnismäßig billigen Metalle, wie Blei und Zink, über 3oo bzw. 4o0°, was den Betrieb außerordentlich erschwert. Bei diesen Temperaturen ist ein Aufschmelzen mit Dampf von normalem Druck nicht mehr möglich. Weiter ist auch der hohe Ausdehnungskoeffizient der Metalle von Nachteil. Beim Aufschmelzen werden die Apparaturen außerordentlich hoch durch das sich dehnende feste Metall beansprucht. Risse und andere Beschädigungen sind die Folge. Zudem sind niedrigschmelzende Legierungen teuer, oxydieren auch zu leicht. Auch Quecksilber ist seines Preises wegen nicht verwendbar. Außerdem ist es stark giftig; sein Dampf ist bereits bei gewöhnlichen Temperaturen, bei denen der Dampfdruck verschwindend gering ist, außerordentlich schädlich. Bei hohen Temperaturen von q.oo bis Söo°, bei denen das Quecksilber sogar unter Überdruck stehen müßte, ist seine Anwendung daher mit besonders großen Gefahren verknüpft. Weiter ist das hohe spezifische Gewicht- der Metalle von Nachteil, denn die tiefsten Teile der Anlage können bei größeren Apparaturen bereits unter beträchtlichem hydrostatischem Überdruck stehen. Auch greifen Metallschmelzen, z. B. geschmolzenes Zink, Eisen stark an.
Weiter hat man versucht, hochsiedende öle und andere organische Flüssigkeiten zu verwenden; doch ist es bisher nicht gelungen, Flüssigkeiten zu finden, die den hohen Temperaturen völlig standhalten. Die bisher bekanntgewordenen organischen Flüssigkeiten zersetzen sich alle bei Temperaturen über 4oo° und bilden Krusten an den Heizflächen, insbesondere an den der Strahlung ausgesetzten, bei denen die Rohrwandtemperaturen besonders hoch liegen. Ein schnelles Durchbrennen dieser Rohre ist die Folge.
Auch Salzlösungen und Salzschmelzen hat man als Heizflüssigkeit vorgeschlagen. Die Lösungen scheiden gänzlich aus, weil das darin enthaltene Wasser bei den hohen Teinperaturen zu Korrosionen Anlaß gibt und die Siedetemperaturen der üblichen Lösungen nicht hoch genug liegen. Auch die bisher bekanntgewordenen Schmelzen, z. B. von Nitraten, kommen nicht in Frage, weil der Erstarrungspunkt zu hoch liegt und bei höheren Temperaturen der Sauerstoff der Nitrate das Eisen oxydiert. Ihre Verwendung ist außerdem gefährlich, da beim, Undichtwerden des Erhitzers Nitrat auf glühende Kohlen fließen könnte. Eine Explosion des gesamten Erhitzers wäre die unausbleibliche Folge, da ja Kohle und Nitrat Schießpulver bilden.
Alle die vorstehenden Nachteile fallen fort, wenn man erfindungsgemäß als Heizflüssigkeit eine Schmelze von Metallchloriden verwendet.
Eine solche Schmelze besitzt alle Eigenschaften, die von einer Heizflüssigkeit für höchste Temperaturen verlangt werden.
Verwendet man z. B. eine Schmelze mit 7 5 % Zn C12, i o % Na Cl und 15 % IL Cl, so liegt der Erstarrungspunkt bei etwa i 8o". Ein Einschmelzen ist daher bereits mit Dampf von etwa 12 at abs möglich. Daß der Erstarrungspunkt derartig tief liegt, hängt damit zusammen, daß Zn C12 mit Na Cl und auch mit KCI Doppelsalze von niedrigem Erstarrungspunkt bildet und die Vereinigung dieser beiden Doppelsalze ebenfalls eine Erniedrigung des Erstarrungspunktes herbeiführt.
Der vorgeschlagene Wärmeträger ist weiterhin sehr billig ; seine Bestandteile sind chemische Großprodukte, so daß die Füllung der Anlage, die bei größeren Apparaturen durchaus beträchtlich ist, keine zu hohen Anlage-und Amortisationskosten bedingt.
Ein weiterer Vorzug liegt darin, daß die Zähigkeit niedrig ist, ebenso das spezifische Gewicht. Die erstgenannte Eigenschaft ist für den Wärmeübergang von Bedeutung, die zweite insofern, als bei niedrigem spezifischem Gewicht keine allzu hohen hydrostatischen Drücke in der Anlage auftraten. Da der Siedepunkt der Schmelze weit über der Verwendungstemperatur liegt, so kann die Flüssigkeit bei dem Druck von i at abs verwendet werden, ein Dampfdruck tritt nicht auf, und das Material wird .daher mechanisch nur durch den geringen Druck der Flüssigkeitssäule beansprucht. Selbst bei hohen Temperaturen kann man gewöhnliches oder schwach legiertes Material von geringer Festigkeit verwenden.
Da die Flüssigkeit sich vor allein auch bei den höchsten Temperaturen nicht zersetzt, so ist eine Bildung von Krusten an den Heizflächen ausgeschlossen, ebenso ein Angriff des Eisens, da die Flüssigkeit keinen Sauerstoff enthält.
Von Vorteil ist es ferner, daß. in der=Flüssigkeit nur Salze solcher Metalle vorhanden sind, die unedler sind als Eisen. Ein Angriff des Eisens ist auch aus diesem Grunde nicht möglich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Aus einem Salzgemisch bestehende Heizflüssigkeit für hohe Temperaturen für den Betrieb von mittelbar beheizten Apparaturen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu mehr als zur Hälfte aus Zinkchlorid und im übrigen aus Alkalihalogeniden besteht, die mit dem Zinkchlorid Doppelsalze bilden,
2. Heizflüssigkeit nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu etwa 75 % aus Zinkchlorid, 15 0!0 Kaliumchlorid und i o % Natriumchlorid besteht.