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腐蝕和結垢問題是循環(huán)水系統(tǒng)存在主要問題
工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)大部分為敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng),是目前應用最廣、類型最多的一種冷卻系統(tǒng)。它也是以水冷卻移走工藝介質或換熱設備所散發(fā)的熱量,然后利用熱水和空氣直接接觸時將一部分熱水蒸發(fā)出去,而使大部分熱水得到冷卻后,再循環(huán)使用。循環(huán)水系統(tǒng)已經比較成熟,能有效的節(jié)能并減少熱污染。但循環(huán)冷卻水在不斷高效率的蒸發(fā)濃縮過程中,水中的有害離子成倍增加,再加上天氣風沙灰塵,冷卻塔在室外長年受陽光照射,風吹雨淋,灰塵、雜物的飄落,會產生結垢、腐蝕,由此而產生的污垢將堵塞輸水管線,引起腐蝕穿孔、換熱效率下降等一系列水質危害,威脅裝置的正常運行,主要存在以下幾方面問題:
圖1 水管結垢 圖2 換熱器結垢
1.銹垢:碳鋼設備主要成分是鐵,鐵容易生銹,除了由于它的化學性質活潑以外,同時與外界條件也有很大關系。水分是使鐵容易生銹的物質之一。然而,光有水也不會使鐵生銹,只有當空氣中的氧氣溶解在水里時,氧在有水的環(huán)境中與鐵反應,才會生成一種叫氧化鐵的東西,這就是鐵銹。鐵銹是一種棕紅色的物質,它不像鐵那么堅硬,很容易脫落,一塊鐵完全生銹后,體積可脹大8倍。如果鐵銹不除去,這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,鐵也就銹蝕得更快。
2.水垢:由于循環(huán)冷卻水在冷卻過程中不斷地蒸發(fā),使水中含鹽濃度不斷增高,超過某些鹽類的溶解度而沉淀附著在系統(tǒng)管壁上形成水垢。常見的有碳酸鈣、磷酸鈣、硅酸鎂等垢。水垢的產生大大的降低了傳熱效率,0.5毫米的垢厚就使傳熱系數(shù)降低17.9%。
3.泥垢:污垢主要由水中的有機物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉塵等構成,垢的質地松軟,不僅降低傳熱效率而且還引起垢下腐蝕。
4.腐蝕:循環(huán)冷卻水對換熱設備的腐蝕,主要是電化學腐蝕,產生的原因有設備制造缺陷、水中充足的氧氣、水中腐蝕性離子(Cl-、Fe3+、Cu2+)以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素,腐蝕的后果十分嚴重,不加控制極短的時間就能使設備報廢。
工業(yè)污水和開、閉式循環(huán)水綜合處理及水的再利用的零排放技術,其核心瓶頸是循環(huán)水的腐蝕、結垢問題,超分子膜化的技術徹底解決了這個瓶頸:
核心的生產裝置采用閉式冷卻水系統(tǒng),超分子膜化技術可確保系統(tǒng)不腐蝕、不結垢、少排污;蒸發(fā)冷與污水處理系統(tǒng)配合,補水可采用中水。加裝腐蝕結垢檢測裝置,實時監(jiān)測冷卻水運行狀況。
1、確保中水安全回用于工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng);
2、實現(xiàn)了舊循環(huán)水系統(tǒng)超分子在線清洗預膜;
3、實現(xiàn)了新循環(huán)水系統(tǒng)在金屬表面的在線處理和水處理的無縫對接;
4、實現(xiàn)了生產裝置冷卻水的不腐蝕、不結垢、少排污,設施壽命長、產能高;
5、提高了工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的熱交換系哦啊了,節(jié)能增效顯著;
6、降低了工業(yè)用水量,節(jié)約淡水資源,源頭解決水環(huán)境污染問題;
7、減少生產裝置冷卻水系統(tǒng)清洗維護工作量,減少大修次數(shù),降低維護成本;
8、確保了水處理系統(tǒng)一般碳鋼材質即可安全運行,降低投資,提高效率;
9、技術實施簡便,改造換熱器、管網(wǎng)和加藥可以在線進行,技術風險幾乎為零。
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