Пожалуй, наиболее серьезной ошибкой при проектировании систем охлаждения, систем оборотного водоснабжения является организация забора воды со дна чаши градирни.
Охлаждение воды в градирне сопровождается испарением воды. При испарении объем воды уменьшается, а количество растворенных в воде солей остается прежним, поэтому если говорить о содержании солей на единицу объема, то солесодержание возрастает.
Чтобы восполнить потери, мы добавляем в систему свежую воду, а вместе с ней – некоторое количество растворенных солей. Постепенно в системе оборотного водоснабжения количество растворенных в воде солей вырастает до уровня, при котором они начинают осаждаться на поверхностях труб и оборудования в виде накипи.
В чаше градирни вода с более высоким солесодержанием располагается ближе ко дну, поэтому организация забора воды со дна чаши градирни способствует наиболее быстрому обрастанию оборудования накипью, и как следствие, наиболее высокими издержками на техническое обслуживание.
На Западе забор воды в градирнях осуществляется с поверхности воды при помощи поплавка. А вода с более высоким содержанием солей, с пылью и пр. загрязнениями скапливается на дне чаши, откуда небольшими порциями периодически сливается в канализацию. Этот режим называется "продувкой".
Процесс продувки, как правило, автоматизирован. Для этого в трубопровод забора воды из градирни вмонтирован измерительный прибор – кондуктометр-солемер, который измеряет проводимость воды или солесодержание. По достижении определенного уровня солесодержания на несколько секунд открывается сливной клапан и происходит сброс некоторой части загрязненной воды.
Воду из чаши градирни следует забирать ближе к поверхности, а загрязнения сливать со дна
Если чаша воды неглубокая, загрязнения можно откачивать со дна накопительного бака
Достаточно внести небольшие изменения в конструкцию забора воды в градирне, чтобы уменьшить содержание солей в воде оборотного цикла, а значит и накипи на поверхностях охлаждаемого оборудования.
Как правило, достаточно разместить забор воды ближе к поверхности (рис. слева), лучше всего с помощью поплавковой системы, а воду с повышенным содержанием солей периодически сливать со дна чаши градирни. Если градирня имеет неглубокую чашу, можно откачивать воду с повышенным содержанием солей со дна накопительного бака (рис. справа).
Продувки лучше выполнять в автоматическом режиме, чтобы исключить "человеческий фактор". При отсутствии кондуктометра продувки возможно выполнять по таймеру (или реле времени), а длительность продувки регулировать на основании лабораторных данных или опытным путем.
Стоимость данной реконструкции значительно ниже стоимости одной очистки оборудования!
Использование флокулирующих устройств Акваклер позволяет эксплуатировать системы оборотного водоснабжения с более высоким солесодержанием, т.е. делать продувки реже или более короткими.
Неоднократно мы слышали мнение, что если подпитывать систему "химически чистой" водой (т.е. прошедшей подготовку умягчением), то накипь в системе образовываться не будет.
Давайте попробуем проверить это умозаключение.
График роста солесодержания при испарении воды
Возьмем два одинаковых бытовых увлажнителя воздуха, где пластиковые диски, вращаясь, смачиваются водой, а вентилятор способствует интенсивному испарению воды. Как и в градирне, вода в таком увлажнителе воздуха охлаждается и испаряется.
Будем заливать в один увлажнитель воду с общим солесодержанием 130 мг/дм3, а в другой – с в 2,2 раза более высоким солесодержанием.
Вода в увлажнителях постепенно испаряется, будем только добавлять в нее свежую воду, не сливая воду из ванночки. Измеряя два раза в сутки солесодержание воды в ванночке увлажнителя, составим график роста содержания солей в воде. Подробнее (ссылка).
График демонстрирует стремительный рост солесодержания. Это происходит потому, что при испарении воды соли остаются в растворе, плюс мы постоянно добавляем новые соли с подпиточной водой.
Обратите внимание, насколько близко друг к другу располагаются графики. Очевидно, что солесодержание подпиточной воды оказывает влияние, но несравнимо меньшее, чем испарение воды.
Поэтому для замедления образования накипи важнее не умягчать подпиточную воду, а удалять из системы избыточные соли, своевременно делая продувки.
В реальных условиях ситуация осложняется тем, что ветер приносит в градирню пыль и грязь, они скапливаются на дне чаши, а оттуда (при заборе воды со дна градирни) попадают в систему.
Образование накипи, отложений в системах охлаждения приводит к ухудшению теплообмена, сужению отверстий, каналов в технологическом оборудовании, что приводит к необходимости остановки оборудования для очистки. Затраты, связанные с простоями и очистками оборудования негативно сказываются на себестоимости продукции. О величине потерь можно судить по следующим данным: Потери от накипи и био-обрастаний при охлаждении воды (ссылка).
Проверьте, как организован забор воды из градирни в вашей оборотной системе.
См. также: