190173. lajstromszámú szabadalom • Eljárás repűlőterek, műtárgyak és fontos közútak jégtelenítésére
1 , 190 173 2 ríibb és pontosabb volta miatt a méréseket úgy végezzük el, hogy az előre elkészített összetételű karbamid - denaturált szesz-víz oldatokat a DSC cellában cseppfolyós oxigénnel túlhütöttük, majd - 25 "C-től 5 °C/perc hűtési sebesség mellett regisztráltuk a minta hőtartalom változását. A vizsgált minták jellemzőit az 1. táblázatban foglaltuk össze. 1. táblázat csúcshő-Ábra- Bemérés karbamid Den. szesz DSC mérsékleszám (mg) (%) (%) CC) tek CC) í. 7,96 11,4 _-9-2 2. 7,85 20,2--8-3. 7,36 10,3 10,3-16-6,5 4. 7,72 16,8 16,8- 17,5-13,5 5. 7,68 15,8 9,5-16-8,5 Az 1. ábrán látható, hogy a minta olvadása - 13 °C-on kezdődik és az olvadás sebessége két hőmérsékleten is maximumot ér el. A — 9 °C hőmérsékletű csúcs a karbamid - víz eutektikum (eutektikus összetétel 32% karbamid, eutektikus hőmérséklet - 11,5 °C) olvadásának, a - 2 °C hőmérsékletű csúcs pedig az eutektikus összetétel feletti jég olvadásának felel meg. A jég olvadása + 3 °C-on fejeződik be. Nagyobb mennyiségű karbamidot tartalmazó minta olvadási görbéjét láthatjuk a 2. ábrán. Az olvadás itt is -13°C-on kezdődik, viszont nem jelentkezik külön a két csúcs és alacsonyabb hőmérsékleten ( +1 °C-on) fejeződik be a teljes jégmennyiség olvadása. Karbamid és denaturált szesz együttes alkalmazásakor (3., 4. és 5. ábrák) a jég olvadása már -25 °C-on is jól mérhető sebességgel folyik. Az alkalmazott kísérleti körülmények között a karbamid-denaturált szesz - víz hármas eutektikum - 16-- 18 °C között olvadt maximális sebességgel. Ahogyan a 4. ábrán láthatjuk, 16,8% karbamid -16,8% denaturált szesz alkalmazásakor -12°C- on a teljes jégmennyiség megolvadt. A repülőtéri gurulópályákon és az utakon fennálló viszonyokat a 6. ábrán látható berendezésben modelleztük. Az 1 és 2 platina mintatartó tégelyeket és a belső tér hőmérsékletét mérő 3 digitalis hőmérő 4 termoelemét a térbeli elkülönítés céljából az 5 és 6 rézcsövekkel vettük körül. Az 5 és 6 rézcsövekben elhelyezett elemeket egy 7 kettősfalú 8 plexilappal lefedett hengerben helyeztük el. Az 1 és 2 platina minta tartó tégelyeket a 9 denaturált szeszbe adagolt szárazjég hűtőközeggel hűtött 10 alumínium por ágy hűtötte, amelynek hőmérsékletét a 4 termoelemmel mértük. A 9 hűtőközeget a 13 hőszigetelt tartályból a 14 üvegszivatytyú keringtette, melyet a 15 motor hajtott. Az 1 és 2 platina mintatartó tégelyekbe azonos mennyiségű vizet töltöttünk és a jégréteg kialakulása, majd a kísérleti hőmérséklet beállítása után az előre bemért karbamidot és/vagy denaturált szeszt a 11 mintabeejtő nyíláson keresztül az 1 platina mintatartó tégelybe juttattunk. A belső tér hőmérsékletétől függő sebességgel megkezdődött az olvadás, amelyet az 1 és 2 platina mintatartó tégelyek alatt elhelyezett 12 vas-konstantán termoelemekkel mért hőmérsékletkülönbség jelzett. A mért hőmérsékletkülönbség időbeni változását a 16 rekorderrel regisztráltuk. A fent leirt berendezésben 1, 2, 3, 4 és 5 mm vastag, — 1, - 2,... - 15 °C hőmérsékletű jégréteg -olvasztására végeztünk kísérletsorozatot, különböző mennyiségű por, ill. granulátum formájú karbamid és/vagy hűtött denaturált szesz alkalmazásával. A kísérletsorozat alapján szerzett tapasztalatok, amelyek az eljárás részleteinek kidolgozását elősegítették, az alábbiak voltak: Ajég olvadása még hűtött karbamid beadagolásakor is azonnal megkezdődik. Porított karbamid alkalmazásakor az olvadás folyamata (az olvadás kezdeti sebessége) 2-3-szor gyorsabb volt a granulált karbamidhoz képest. Vastagabb (3-5 mm) jégréteg esetén az olvadás kezdetben közel állandó sebességgel halad, majd lassuló tendenciájú. Önmagában karbamid alkalmazásakor a jégolvadás előrehaladásával a karbamid oldat hígulása következtében az olvadás sebessége oly mértékben lelassult, hogy 20-30 perc elteltével 1-2 mm kiindulási jégvastagság esetén még kis mennyiségű jég volt a mintatartóban, 3-5 mm vastag jég esetén pedig a maradék jég 30-50% volt. A denaturált szesz egymagában egyenletesen vékonyította a jégfelüíetet, szemben a karbamiddal, amely már az első 10-20 percben üreget hozott létre egészen a mintatartó aljáig. Együttes alkalmazásukkor a két hatás eredője igen kedvező a jégréteg fellazítása és eltávolítása szempontjából. A karbamid beadagolása után hűtött denaturált szeszt adva a rendszerhez az olvadás meggyorsul. Ily módon 30 perc alatt 3 mm vastag - 15 °C-os jégréteg mintegy kétharmad része megolvadt. Denaturált szesz és karbamid együttes alkalmazásakor a denaturált szesz pozitív hígításhője következtében kisebb mértékű túlhütés lépett fel a jég olvasztásakor. Ennek következtében denaturált szesz és karbamid együttes alkalmazásakor nem lép fel az önmagában karbamidos jégtelenítésnél a hirtelen túlhütés hatására bekövetkező beton korrózió. A modellkísérletek során nyert felismerések alapján karbamid és denaturált szesz együttesen repülőterek, fontos közutak és műtárgyak jégtelenítésére legkedvezőbben az alábbi formában alkalmazható. (A hat lépésben összefoglalt eljárás első négy pontja együtt tartalmazza a megoldás összes foganatosítási módját.) 1. -10 °C hőmérsékletig 1 mm jégréteg vastagságonként 50-100 g/m2, — 10 °C hőmérséklet alatt 100-150 g/m2 mennyiségű ipari termékként granulátum formában kapható karbamid kiszórása a jégtelenítendő felületre. 2. A kiszórással egyidejűleg önmagában ismert módon, előnyösen gumihengerekkel a karbamid megtörése a jég felületén. 3. Közvetlenül a megtörés után, de legkésőbb 10 percen belül — 10 °C hőmérsékletig 1 mm jégréteg vastagságonként 40-80 ml/m2, — 10 °C hőmérséklet alatt 80-100 ml/m2 mennyiségű denaturált szesz kipermetezése. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
