Dow Chemical biedt met DOWTHERM™ (op basis van ethyleenglycol) en DOWCAL™ (op basis van propyleenglycol) twee basissoorten thermische vloeistoffen voor lage temperaturen aan. Beide chemische producten staan bekend als effectieve oplossingen voor temperatuurbeheersing, maar wat zijn de verschillen en welke oplossing is de juiste vloeistof voor uw toepassing? Dit artikel wil deze vragen vereenvoudigen en beantwoorden, zodat u de juiste thermische vloeistof kunt kiezen.
Expertise op het gebied van thermische vloeistoffen - DOWCAL™ & DOWTHERM™
DOWCAL™ en DOWTHERM™ zijn de beste oplossing voor warmteoverdracht bij lage temperaturen, met meer dan 30 jaar bewezen succes in HVAC-systemen, voedselverwerkende fabrieken en andere apparatuur die wordt blootgesteld aan gematigde temperaturen (176,7°C). Er zijn kleine verschillen in de chemische samenstelling van deze producten, maar afzonderlijke en individuele behandelings- en werkingsprocedures zijn niet specifiek vereist.
Er zijn drie belangrijke factoren die u moet evalueren wanneer u beslist tussen een propyleenglycol- en een ethyleenglycoloplossing:
Relatieve Toxiciteit
Ethyleenglycol (EG) wordt als matig giftig beschouwd als het wordt ingeslikt, met een dodelijke dosis van ongeveer 100 ml of 3 ounces. In industriële omgevingen waar arbeiders kunnen worden blootgesteld aan EG door inademing, huid- of oogcontact - zijn de gezondheidsproblemen relatief gering.
Propyleenglycol (PG) vertoont een lage orale toxiciteit en wordt reeds geruime tijd gebruikt in voedings- en farmaceutische producten. Industriële blootstelling is over het algemeen geen gezondheidsrisico. Hoewel deze vloeistoffen lichtjes verschillen, wordt aanbevolen beide producten met dezelfde voorzorgsmaatregelen, veilige behandeling en processen te behandelen.
Wettelijke gevolgen
Ethyleen en propyleenglycol komen niet voor op de EPA-lijst van "gevaarlijke stoffen". DOWTHERM™ is evenwel onderworpen aan de rapporteringsvereisten van de Superfund Amendments & Reauthorization Act (SARA) en de Comprehensive Environmental Response, Compensation & Liability Act (CERCLA) wegens de acute orale toxiciteit en het potentieel van luchtverontreinigende stoffen.
PG wordt beschouwd als GRAS (algemeen erkend als veilig) door FDA onder 21 CFR 187.1666 en kan in een brede waaier van voedsel, drank & farmaceutisch materiaal worden gebruikt.
Warmte Overdracht Efficiëntie
PG is viskeuzer dan EG, vooral bij zeer lage temperaturen. Resulterend in potentieel verlies in efficiency voor koeltoepassingen.
Om de efficiëntie van de warmteoverdracht in een luchtgekoelde warmtewisselaar zo goed mogelijk te bepalen, kunt u de volgende vergelijking gebruiken;
Bij gebruik in een 50% verdunning in water (tabel 1 hieronder), is er een meetbaar verschil in efficiëntie tussen EG (4,7% verlies) en PG (11,7% verlies) als gevolg van de zwaardere viscositeit in de PG-vloeistof.
Tabel 1: Vergelijking warmteoverdracht (50% EG) met (50% PG)
Temp °C
Re (EG)
Re (PG)
hi (EG)
hi (PG)
A†
U (EG)
U (PG)
B††
76.6
54,612
45,564
968
855
11.7
18.69
18.64
99.7
48.8
31,554
23,648
739
628
15.0
18.58
18.49
99.5
21.1
15,318
8,983
508
356*
29.9
18.36
18.09
98.5
-3.8
6,152
2,478
275*
121*
56.0
17.82
16.46
92.4
-17.7
3,054
947
151*
--*
--*
16.92
--**
--
Tabel 2: Vergelijking fysische eigenschappen EG en PG
Ethylene Glycol (100%)
Propylene Glycol (100%)
Ethylene Glycol (solución al 50%)
Propylene Glycol (solución al 50%)
Moleculair gewicht
62.1
76.1
--
--
Vriespunt
8°F (-13°C)
-71°F (-58°C) Tg
-34°F (-36°C)
-29°F (-33°C)
Soortelijk gewicht
1.110
1.033
1.082
1.050
Dichtheid (lb/ft^3)
69.12
64.32
67.05
65.14
Vlampunt
240°F (115°C)
220°F (104°C)
None
None
Kookpunt
387°F (198°C)
369°F (188°C)
225°F (108°C)
222°F (105°C)
Uitleg over fysische eigenschappen
Viscositeit
PG is viskeuzer dan EG, dit verschil is vooral merkbaar bij lagere temperaturen waar de viscositeit toeneemt. Bij ~170°F is het viscositeitsverschil tussen EG en PG ongeveer 10% en over het algemeen niet merkbaar. Bij koudere temperaturen en opstartomstandigheden zal PG aanzienlijk meer energie vragen.
Vriespunt
Propyleen Glycol heeft een hoger moleculair gewicht dan EG en is minder efficiënt in het verlagen van het vriespunt van water. Een ongeveer 2% hogere concentratie PG is nodig om een gelijkwaardige bescherming tegen bevriezing te bieden als een oplossing op basis van EG.
Soortelijk gewicht
Het soortelijk gewicht van propyleenglycol is zeer gelijkaardig aan dat van water, en bijgevolg is het onmogelijk om het soortelijk gewicht van PG-oplossingen op dezelfde manier te bepalen als voor EG-oplossingen kan worden gedaan. Op een hoog niveau zal een gallon PG minder wegen dan EG.
Oplosbaarheidsparameter
PG heeft een grotere affiniteit voor olieachtige materialen dan EG, wat tot uiting komt in de lagere oplosbaarheidsparameter. PG werkt iets beter als oplosmiddel dan EG en kan een groter effect hebben op sommige kunststoffen/elastomeren bij hogere temperatuur.
.png)
