8.1.1 Вода, как охлаждающая жидкость

Вода обладает наибольшей охлаждающей способностью, имеет самую высокую теплоёмкость, большую теплопроводность, небольшую вязкость, большую теплоту испарения.

Однако вода обладает и существенными недостатками. При 0 ⁰С она замерзает со значительным увеличением объёма (до 10 %). Это вызывает разрушение (размораживание) системы охлаждения при отрицательных температурах. Вода имеет сравнительно низкую температуру кипения, поэтому её рабочая температура не должна превышать 90 ⁰С. Растворённые в воде соли образуют в системе охлаждения двигателей отложения (накипь). При отложении накипи нарушается тепловой режим двигателей, увеличивается расход топлива и масла.

Вода в зависимости от содержания растворённых в ней солей может быть мягкой, средней жёсткости или жёсткой. Различают общую, карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную) жесткость. Общей жёсткостью воды называют суммарное содержание в ней кальция и магния. Жёсткость воды измеряют в миллиграмм-эквивалентах (мг-зкв). Один мг-экв жёсткости соответствует содержанию 20,04 мг/л кальция (Са⁺⁺) или 12,16 мг/л магния (Мg⁺⁺). Карбонатная жёсткость зависит от количества растворённых в воде двууглекислых солей Са и Мg. Эти соли при температуре выше 80 - 85 ⁰С разлагаются и выпадают в осадок в виде накипи и шлака. Некарбонатная жёсткость зависит от количества растворённых в воде солей хлористых, сернокислых и кремнекислых. Эти соли при кипячении воды в осадок не выпадают, если их концентрация не превышает предела насыщения.

Жесткость воды ориентировочно может быть определена без специального оборудования по пенообразованию при намыливании рук мылом: в мягкой воде пена устойчивая, а в жёсткой воде пена быстро гаснет и на руках остаётся сальный осадок.

Для уменьшения образования накипи в системе охлаждения предпочтительно применять атмосферную (дождевую, снеговую) воду, которая является мягкой. Поверхностные и грунтовые воды рекомендуется кипятить перед заливом в систему или добавлять к ним антинакипины, например, хромпик (двуххромовокислый калий). В большинстве случаев жёсткую воду перед употреблением обрабатывают реагентами: тринатрийфосфатом, кальцинированной содой и др. Основные способы предупреждения образования накипи приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Способы предупреждения образования накипи

Операция	Реактивы и их действие	Порядок применения
Введение антина-кипинов	Хромпик К2Сг2О7 или нитрат аммония NН4NО3 переводит соли накипи в растворимое состояние	Готовят концентрат: 100 г реактива на 1 л воды. На 1 л среднежесткой воды берут 30-50 мл концентрата; для жесткой 100 - 130 мл. При помутнении воды в системе охлаждения воду меняют
Умягчение воды	Гексамет (NаРО3)6 удерживает соли накипи во взвешенном состоянии	Добавляют в среднежесткую воду 0,2, а в жесткую - 0,3 г/л. Периодически удаляют отстой через краники
Перегонка	Все растворимые соли остаются в перегонном кубе	Получают воду без солей жесткости (дистиллированную)
Кипячение	Соли карбонатной и частично сульфатной жесткости выпадают в осадок	Воду кипятят 20-30 мин, отстаивают и фильтруют от осадка
Обработка химическими реагентами	Кальцинированная сода На2СО3 - 53 мг/л на одну единицу жесткости	Теплую воду перемешивают с реактивом 20-30 мин, отстаивают и фильтруют от осадка

Если накипь все-таки образовалась, её следует удалить следующим составами:

1. раствор 0,6 кг технической молочной кислоты в 10 л воды;

2. раствор смеси фосфорной кислоты (1 кг) и хромового ангидрида (0,5 кг) в 10 л воды.

Время обработки 0,5 - 1 час. Перед обработкой необходимо удалить термостат, залить состав в систему охлаждения. По истечении рекомендуемого срока запустить двигатель и дать поработать 15 - 20 мин, после чего удалить состав и систему два - три раза промыть водой. Последнюю промывку лучше сделать горячим раствором хромпика (0,5 - 1 %) для создания антикоррозионной защитной плёнки на поверхностях системы охлаждения.