A szuszpendált szilárdtestek kezelése

Az ütközés szuszpendált szilárd anyagok jelentenek a hűtőberendezésekre

Fel kell ismernünk, hogy a zárt rendszerek szennyeződését soha nem lehet teljes mértékben megakadályozni.

Egy rendszer tényleges történetét gyakran nagyon nehéz meghatározni, és az örökölt szennyeződéseket gyakran rosszul jelentik. A szerves és szervetlen „szennyeződés” (szennyeződés) további bevezetése idővel növeli ezt a kollektívát. Még az újonnan üzembe helyezett rendszerek is, ha nem ellenőrzik aprólékosan, gyakran láthatók korróziós törmelékkel a töltés során fellépő „villanás” korrózió miatt.

Maga a folyadékhűtő telepítési folyamata mindenféle szennyeződést, port, reszeléket, olajat, zsírt, forgácsot, folyasztószermaradványokat, valamint lehetséges bakteriális problémákat okozhat, különösen akkor, ha a rendszereket kezeletlenül hagyták, és hagyták, hogy az üzembe helyezés és az üzemeltetés között bármennyi ideig stagnáljanak. Hasonlóképpen, az idő múlásával a megalapozottabb rendszerek elszennyeződhetnek a vízkővel (kemény víz behatolása), korrózióval (rosszul kezelt rendszerek) és ismét a megnövekedett mikrobiológiai aktivitással.

1. ábra. Erősen szennyezett szilárd anyagokkal

Annak érdekében, hogy segítsünk felmérni a szilárd anyagok formájában lévő „szennyeződések” szintjét zárt vízrendszerünkben, tesztelhetjük az úgynevezett szuszpendált szilárd anyagokat. Általában a szuszpendált szilárd anyagok a vízben jelen lévő részecskék, de speciális céljainkra szilárd részecskékként fogjuk megérteni őket, amelyek vízben szuszpendálva maradnak, és részecskeméretük 2 mikron vagy nagyobb.

Hallhatja az „oldott szilárd anyagok” kifejezést is, ami bizonyos részecskéket jelent, amelyek kisebbek, mint a 2-mikro differenciálónk, és ellentétben állnak azzal, amit ebben a közleményben tárgyalunk. Háttér-információkként az oldott szilárd anyagoknak igenis szerepük van a zárt körben lévő víz vezetőképességének vizsgálatakor; teljesen oldott szilárd anyagként (közismert nevén TDS) könnyen használhatók a rendszeren belüli változások, például a vízkezelő inhibitorok, glikol és hasonlók koncentrációjának megfigyelésére.

Ha a szuszpendált szilárd anyagok jelenléte meghaladja a >30 mg/literes maximális irányküszöböt, és a túlzott mennyiségű lebegő szilárd anyagot nem távolítják el, számos káros hatással lehetnek a hűtött keringető rendszerre, többek között, de nem kizárólagosan:

• Energiahatékonyság, amely közvetlenül növeli az üzemeltetési költségeket
• Eltömődések, amelyek „holtpontokhoz” vezetnek a rendszer körül.
• A rendszer eróziója (további szuszpendált szilárd anyagok előállítása, növelve az erózió sebességét).
• A hőcserélő iszaptörmeléke eltömíti a hőcserélőt, ami a hőcserélőt a helyi meghibásodás kockázatának teszi ki.
• A szivattyúk fokozott kopása, amely lehetséges szivárgásokhoz és meghibásodásokhoz vezethet.
• A vízkezelő vegyszerek hatékonyságának csökkentése, ezáltal növelve a korróziós potenciált.
• A baktériumok szaporodásának ösztönzése, amelyet az ideális növekedési feltételek megteremtése tesz lehetővé.

FELÜGYELET, MÉRÉS ÉS ELLENŐRZÉS

A szuszpendált szilárd anyagok jelenlétének kezelése minden rendszerkezelési stratégia kulcsfontosságú részévé válik. A *BRIA BG 50/2021 szabvány és iránymutatás kimondja, hogy a szuszpendált szilárd anyagokat 30 mg/liter alatt kell szabályozni, hogy „a keringő vízben és egy jól szabályozott rendszerben következetesen 10 mg/liter alatt legyen”. Amennyire az „alacsony” lebegő szilárd értékek jól mérik a rendszer integritását, szem előtt kell tartanunk, hogy ez nem garantálja, hogy a rendszer más részeiről nem fordul elő aktív korrózió, ezért stratégiai mintavételt kell fontolóra venni, amint azt a B. táblázat mutatja.

Figyelembe véve a szilárd anyagok egyedi jelentett szintjeit, a szilárd anyagok időbeli emelkedését is figyelemmel kell kísérni, mivel ez valószínűleg a rendszerből származó, belsőleg korrodált fémek közvetlen eredménye. Érdemes megemlíteni, hogy amennyire az időszakos vízvizsgálat információt nyújt a vízminőség változásairól, ez korlátozott. Ez önmagában nem szolgáltat bizonyítékot a fizikai rendszer tényleges állapotára. Ennek a kiegészítő rendszerbizonyítéknak a biztosítása olyan berendezések használatával érhető el, mint a **korróziós kupon állványok és / vagy az online elektronikus érzékelők. Ezek az eszközök rendkívül hasznosak, korai figyelmeztetésként szolgálnak az aktív korrózióra, ami a rendszerveszteségek tényleges arányát biztosítja. Az itt kifejtett stratégiákat az iránymutatásban a nyomon követés és ellenőrzés átfogó eszközének részeként ismerik el.

Elfogadott, hogy az alacsony szintű korróziót nagyon nehéz elkerülni. Ezt az iránymutatás is elismeri, amely előre meghatározott milliméter/év küszöbértékeket kínál az ilyen rendszerekben jellemzően megtalálható különböző fémek esetében – lásd az A. táblázatot. Egy jól szabályozott rendszerben azonban a korróziós arányoknak jóval a „küszöbértékek” alatt kell lenniük, és nem feltétlenül tekinthetők maximális szabályozási határértékeknek.

A. TÁBLÁZAT

A szuszpendált szilárd anyagok megnövekedett szintjének egyszerű mutatóját gyakran „zavaros” vízmintának, az összegyűjtött vízminta színeződésének tekintik. Ezért a rutinszerű vízkezelési mintavétel során végzett „elemzés” vizuális értékelést tartalmaz.

Ezeknek a szilárd anyagoknak az oldhatatlan jellege azt jelenti, hogy könnyen meg tudjuk mérni az összes szuszpendált szilárd anyag (TSS) szintjét egy rendszeren belül szilárd visszanyerési szűrési módszerrel (gravimetriás). Ezt a mérési módszert pontosabbnak tekintik, és a laboratóriumok előnyben részesítik.

3. ábra: Példa a kuponokat tartalmazó korróziós állványra

A TSS-mérésnek vannak más, gyorsabb és kevésbé pontos eszközei is; kolorimetrikus például, amely egy elektronikus, kicsi, kézi eszközt és fényáteresztő képességet használ a TSS mennyiségének meghatározására, azonnali eredményt adva. A kolorimetriás eszközök használatának további kisebb előnye, hogy alacsonyabb (20 mg/l) szinten is képesek detektálni.

Ez a fajta eszköz minden bizonnyal gyors kezdeti indikatív eredményt kínál, azonban ez a módszer gyaníthatóan interferenciára utal, például a csapdába esett légbuborékok miatt, amelyek zavarhatják a végeredményt. Természetesen, ha ezt a mérési módszert rutinvizsgálatnak tekintjük, akkor érdemes a laboratóriumi alapú gravimetriás elemzéssel szemben elvégezni számos egyedi vizsgálattal annak ellenőrzésére, hogy korrelálnak-e, ami értelmezési lehetőséget kínál.

A fent említettek szerint a vízben végzett TSS-mérés gravimetrikus és előnyben részesített (pontosabb) eszköze egy olyan elemzési módszer, amelyet a ***Blue Book ír le. Egyszerűen fogalmazva, egy meghatározott térfogatú vizet vákuum alatt szűrünk, és bizonyos méretű szilárd anyagokat visszatartunk a szűrőközegben. A maradék anyagot kemencében szárítják, eltávolítják az összes nedvességet, majd megmérik. A maradék szilárd anyagoknak ezt a végső tömegét az adott vízminta TSS-eként kell jelenteni.

Amennyire ez a folyamat jelzi a TSS-t egy rendszerben, minél nagyobbak és összetettebbek a rendszerek, annál nagyobb a TSS variabilitásának lehetősége. Ezek a rendszerek dinamikusak, és mint ilyenek, ki vannak téve a sebességváltozásnak, ami hatással van az eredményeinkre. Természetesen a gravitáció, párosulva a nagyobb részecskék rossz áramlási profiljával, a szilárd anyagok helyi koncentrációjának lerakódását és zsebeit eredményezheti.

A kötetméret és a megnövekedett variabilitás elismeréseként az útmutatás (**BG 50) a mintahelyek növelését javasolja a holisztikusabb áttekintés érdekében. Az alábbiakban a BG 50 iránymutatásaiban hivatkozott kivonatolt táblázat található, amely felsorolja, hogy a növekvő mennyiségeket hogyan elégíti ki egy szélesebb mintavételi hatókör:

B. TÁBLÁZAT

Fontos felismerni, hogy ha a mintákat kis sebességű területekről veszik (például a terminálegységekből vagy az azokat tápláló csővezetékekből), akkor ezek a minták „ülepedett” szilárd anyagokat tartalmazhatnak, és mint ilyenek, hozzájárulnának a megemelkedett összes lebegő szilárd anyag jelentéséhez. Sajnos a laboratóriumi vizsgálatok nem lennének képesek különbséget tenni a „felfüggesztett” és a „rendezett” között.

Olyan helyzetekben, amikor magasabb összértéket jegyeztek fel, helyi öblítés javasolható az ilyen „ülepedett” szilárd anyagok túlzott felhalmozódásának megszüntetése érdekében. Ha helyi öblítésre kerülne sor, ezeknek a pontoknak a rendszeres vizsgálata is ajánlott lenne. Ha például a „leülepedett” szilárd anyagok felhalmozódása két-három hét múlva újra megjelenik, akkor ez az aktív korrózió előfordulásának szélesebb potenciális kockázatát jelezné, és további rendszerszintű vizsgálat lenne indokolt.

SZUSZPENDÁLT SZILÁRD ANYAGOK ELTÁVOLÍTÁSA

Szerencsére, ha rendszereink megnövekedett szuszpendált szilárd anyagok, korrózió vagy egyéb törmelék jeleit mutatják, számos eszköz használható az ilyen szennyeződések eltávolítására. Ez magában foglalja a szűrőket, szűrőket, mágneses szűrőket, szennyeződésleválasztókat, kombinált levegő- és szennyeződésleválasztókat, valamint az olyan gyakran előforduló oldaláramú szűrést. Mindezeknek szerepük van, és ha helyesen alkalmazzák, pozitív hatással lehetnek a zárt áramkörök tisztítására és folyamatos védelmére.

Számos rendszer rendelkezik oldalsó szűréssel a tervezési szakaszban, hogy megvédjük a fent kiemelt néhány kérdést. Az ilyen berendezéseket egyszerű, könnyen telepíthető és a szilárd anyagok eltávolítása egyszerű folyamat. Az oldalsó áramú szűrőket úgy tervezték, hogy a keringő víz 5-15% -át folyamatosan átvezessék egy szűrőházon (lásd az ábrát), ami azt eredményezi, hogy a teljes rendszertérfogatot 24 óránként 2-3-szor szűrik.

Különböző fokozatok állnak rendelkezésre, és ahol egy rendszernek ismert problémái vannak, általában egy tanfolyamszűrőt választanak a nagyobb részecskék eltávolítására.

Miután a tanfolyamszűrő eltávolította ezeket a nagyobb részecskéket, finomabb szűrőket alkalmaz szisztematikusan. Ez megállítja a finomabb szűrők „vakítását”, és lehetővé teszi a törmelék eltávolításának ellenőrzöttebb lépésenkénti megközelítését. A 30 mikronos szűrőméret elérése jó eredményeket kínál.

Ha egy rendszer magas szennyezettségi szintet tapasztalt, jó gyakorlat speciális vízkezelő vegyszerek használata a visszanyerés elősegítésére. A kérdés(ek)től függően
Vegyipari termékek választhatók ki. Segíthetünk a helyes eljárás értékelésében és az ilyen problémák legjobb kezelésére szolgáló vegyi anyagok kiválasztásában.

Például a vízkőképződéshez savalapú tisztítószert kell használni, a mikrobiológiai problémákat kiválasztott biocidokkal, a korróziót pedig diszpergálószerrel kell kezelni. A szennyeződés súlyosságától függően elkerülhető a teljes kémiai öblítés, mivel ezek potenciálisan nagyon zavaróak és költségesek lehetnek.

A megelőzés mindig jobb, mint a gyógyítás. Ahol alacsonyabb törmelékszintet regisztrálnak, lehetőség van online tisztításra a fent leírtak szerint, vegyi kezelés és szűrés keverékével. A fémfelület tisztítási folyamatának részeként kritikus fontosságú az újonnan megtisztított felület passziválása magnetit védőréteg létrehozásával. Ezt követi a korróziógátlók hozzáadása, amelyek megzavarják a korróziós folyamatot, így a felület korrózióállóvá válik.

Mérnökeink ismét segíthetnek ezeknek a védőtermékeknek a kiválasztásában és alkalmazásában.

EGYÉB TISZTÍTÓRENDSZEREK

Szűrők
Ezek egyszerű, durva, szilárd szűrők, amelyeket főként nagyobb szuszpendált anyagok összegyűjtésére használnak, elsősorban szivattyúk és szabályozószelepek védelmére. Ezeket inline-ba telepítik, a berendezések vagy eszközök elé, amelyeket védeniük kell stb. Ezeket rendszeres ellenőrzésnek és tisztításnak kell alávetni.

Szennyeződés-elválasztók
A törmelék „fogásának” ez a megközelítése ismét egy egyszerű elmélet, amely magában foglalja a keringő víz sebességének lassítását, párosulva azzal, hogy lehetővé teszi a víz áramlását és a lebegő törmeléket, hogy egy in-line edényben elhelyezett hálórácsra ütközzön. Ez az ikerfolyamat ösztönzi a nagyobb részecskék leülepedését, amelyek „leesnek” a szeparátor egység aljára – innen ered a „dirtseparátor” kifejezés. Rutinszerűen ezeket az egységeket leeresztik az alapból, hogy eltávolítsák a leülepedett (elfogott) részecskéket.

Mágneses szeparátorok
Ha a korrózió felhalmozódott a keringő vízben, a mágnes beépítése a lebegő korrodált anyagok vonzására rendkívül hatékony módszer a befogásra és eltávolításra. Ezek a szeparátorok rendkívül erős mágneseket tartalmaznak, amelyek mérettől függetlenül vonzzák a fémes anyagokat. Ez azért fontos, mert például a magnetit (vas-oxid) átlagos részecskemérete 8 μm, ami lényegesen alacsonyabb, mint a hűtőrendszerekben gyakorlatilag használható fizikai szűrőméretek. Vannak olyan szűrőrendszerek, amelyek az ilyen mágneseket az áramlási útvonalon belül is elhelyezik, így minden áthaladás maximális hatékonysággal rendelkezik a szilárd anyagok eltávolításában.

Kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot vízkezeléssel kapcsolatos tanácsért és támogatásért, hogy maximalizálja rendszerei teljesítményét, csökkentse az általános üzemeltetési költségeket és segítsen meghosszabbítani azok életciklusát.

Szerző: Simon Mattock, Advanced Water Technologies (AWT).