Løsninger og grenser for termofysikalske målinger i saltsystemer

Dr. Dmitry Sergeev, NETZSCH-Gerätebau GmbH

Avhengig av saltens sammensetning (f.eks. ^Li+, ^Na+, ^K+, ^Mg2+, ^Ca2+//NO3-, ^F-, ^Cl-, ^CO32-, ^SO42- osv.) kan temperaturområdet for ulike anvendelser variere sterkt - fra romtemperatur til 1500 °C. For korrekt utlegging og modellering av varmetauscher og andre anlegg er det nødvendig med pålitelige og validerte data om termofysikalske egenskaper som temperatur, varmekapasitet og varmeledningsevne. De reologiske egenskapene til saltsmelter er avgjørende for å optimalisere design og effektivitet i pumpesystemer, ettersom de påvirker flyteegenskapene, trykkforbruket og energibehovet i rørledninger og varmesystemer direkte. Disse egenskapene avhenger sterkt av prøveforberedelse og valg av dekkmateriale. Informasjon om termisk stabilitet og verdampfnings- og nedbrytningsholdbarhet av salter er også avgjørende for tolkningen av eksperimentelle resultater. Noen saltsorter kan danne metastabile faser, som kan endres av temperaturprofilen eller andre parametere i apparatene. For å få en gyldig og pålitelig bestemmelse av termodynamiske og termofysikalske egenskaper, er det ikke nødvendig å bruke flere uavhengige metoder.

Undersøkelsen av salt er i mange tilfeller begrenset av randbetingelsene, f.eks. spiller faktorer som Reinheit, Hygroskopizität, Flüchtigkeit, Korrosion und Reaktionen mit Tiegelmaterialien sowie Kriechen und Benetzung der Tiegel eine entscheidende Rolle. Derfor må de eksperimentelle betingelsene fastsettes individuelt for hver type salt. Valget aviegelmateriale og -geometri avhenger av de spesifikke kravene til den termiske analysemetoden, slik at man kan oppnå en pålitelig bestemmelse av termodynamiske (varmekapasitet, entalpi av faseoverganger) og termofysikalske (varmeledningsevne, termisk avspenning, viskositet) egenskaper. NETZSCH tilbyr nye Tiegel aus Inconel-600-Legierung an, die gegen korrosive Einflüsse geschmolzener Salze beständig sind. Nye TMA- og DIL-grafittavler ble utviklet og testet med ulike saltblandinger. De oppnådde resultatene for termisk utladning i flytende og fast fase stemmer godt overens med litteraturverdiene. I tillegg viser vi i temperaturområdet mellom 260 °C og 350 °C en ny geometri av nikkel som gir pålitelige resultater i smeltet salt ved ulike temperaturer fra 50 til 300 s-¹.