循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中沉積物的控制
一、水垢的控制
(一)從冷卻水中出去成垢的鈣離子
水中鈣是形成碳酸鈣垢的主要原因,如能從水中除去Ca2+,使水軟化,則碳酸鈣就無法結晶析出,也就形不成水垢。從水中除去鈣離子的方法主要有離子交換樹脂法和石灰軟化法。
(二)加酸或通CO2氣,降低pH值,穩(wěn)定重碳酸鹽
1.加酸
通常是加硫酸,由于重碳酸鹽在水中呈現(xiàn)下列平衡
所以加酸帶入的H+,可促使反應向左進行,使重碳酸鹽穩(wěn)定。由于硫酸加入后循環(huán)水pH值會下降,如不注意控制而加酸過多,則會加速設備的腐蝕。在操作中如果依靠人工分析循環(huán)水的pH值來控制加酸量,則有取樣點是否有代表性以及調節(jié)pH值滯后的問題。因此,如果采用加酸法,最好配有自動加酸、調節(jié)pH值的設備和儀表。
2.通CO2氣
將CO2氣或煙道氣通入水中,可使下列平衡向左進行,從而穩(wěn)定了重碳酸鹽但此法常因冷卻水通過冷卻塔時,CO2氣易從水中逸出,因而在冷卻塔中析出碳酸鈣,堵塞冷卻塔中填料之間的空隙。這種現(xiàn)象稱鈣垢轉移,因此采用有困難。
(三) 投加阻垢劑
從水中析出碳酸鈣等水垢的過程,就是微溶性鹽從溶液中結晶沉淀的一種過程。按結晶動力學觀點,結晶的過程首先是生成晶核,形成少量的微晶粒,然后這種微笑的晶體在溶液中由于熱運動不斷地相互碰撞,和金屬器壁也不斷地進行碰撞,碰撞的結果就提供了晶體生長的機會,使小晶體不斷地變成大晶體,也就是說形成了覆蓋傳熱面得垢層。從CaCO3的結晶過程看,如能投加某些藥劑,破壞其結晶增長,就可達到控制水垢形成的目的。目前使用的各種阻垢劑有聚磷酸鹽、有機多元膦酸、有機膦酸酯、聚丙烯酸鹽等。
二、污垢的控制
(一)降低補充水濁度
天然水尤其是地面水中總夾雜有許多泥砂、腐殖質以及各種懸浮物和膠體物,他們構成了水的濁度。作為循環(huán)水系統(tǒng)的補充水,其濁度越低,帶入系統(tǒng)中可形成污垢的雜質就越少。干凈的循環(huán)水不易形成污垢。當補充水濁度低于5mg/L以下,如城鎮(zhèn)自來水、井水等,可以不作預處理直接進入系統(tǒng)。當補充水濁度高時,必須進行預處理,使其濁度降低。因此循環(huán)冷卻水中懸浮物濃度不宜大于20mg/L。當換熱器的型式為板式、翅片管式和螺旋板式時,不宜大于10mg/L。
(二)做好循環(huán)冷卻水水質處理
冷卻水在循環(huán)使用過程中,如不進行水質處理,必然會產(chǎn)生水垢或對設備腐蝕,生成腐蝕產(chǎn)物。同時必然會有大量菌藻滋生,從而形成污垢。如果對循環(huán)水進行了水質處理,但處理得不太好時,就會使原來形成的水垢因阻垢劑的加入而變得松軟,再加上腐蝕產(chǎn)物和菌藻繁殖分泌的黏性物,它們就會粘合在一起,形成污垢。因此,做好水質處理,是減少系統(tǒng)產(chǎn)生污垢的好方法。
(三)投加分散劑
在進行阻垢、防腐和殺生水質處理時,投加一定量的分散劑,也是控制污垢的好方法。分散劑能將粘合在一起的泥團雜質等分散成微粒使之懸浮于水中,隨之水流流動而不沉積在傳熱表面上,從而減少污垢對傳熱的影響,同時部分懸浮物還可以隨排污水排出循環(huán)水系統(tǒng)。
(四)增加旁濾設備
在系統(tǒng)中增設旁濾設備,只要控制旁流量和進、出旁流設備的濁度,就可保證系統(tǒng)在長時間運行下濁度也不回增加,維持在控制的指標內,從而減少污垢的生成。
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