Industriële koelinstallaties kennen drie circulatiesystemen, en in verschillende systemen kunnen zich kalkaanslagproblemen voordoen, zoals in het koelcirculatiesysteem, het watercirculatiesysteem en het elektronisch gestuurde circulatiesysteem. De verschillende circulatiesystemen vereisen een goede samenwerking om een stabiele werking te garanderen.
Het is daarom noodzakelijk om elk systeem binnen het normale werkingsbereik te houden. Hoewel de prestaties van diverse in eigen land geproduceerde industriële koelapparatuur relatief stabiel zijn, zal het langdurig uitblijven van noodzakelijk onderhoud onvermijdelijk leiden tot aanzienlijke kalkaanslag. Dit leidt niet alleen tot verstopping van de apparatuur, maar beïnvloedt ook de waterstroom.
Kalkafzetting heeft een ernstige impact op de algehele prestaties van industriële koelinstallaties en verkort zelfs de levensduur ervan. Tijdig verwijderen van kalkaanslag is daarom van groot belang voor industriële koelinstallaties.
1. Waarom heeft de koelkast een weegschaal?
De belangrijkste bestanddelen van kalkaanslag in het koelwatersysteem zijn calciumzouten en magnesiumzouten. De oplosbaarheid hiervan neemt af naarmate de temperatuur stijgt. Wanneer het koelwater in contact komt met het oppervlak van de warmtewisselaar, zet dit zich af op het oppervlak.
Er zijn vier situaties waarin een koelkast vervuild kan raken:
(1) Kristallisatie van zouten in een oververzadigde oplossing met meerdere componenten.
(2) Afzetting van organische colloïden en minerale colloïden.
(3) Binding van vaste deeltjes van bepaalde stoffen met verschillende dispersiegraden.
(4) Elektrochemische corrosie van bepaalde stoffen en microbiële productie, enz. De neerslag van deze mengsels is de belangrijkste factor bij kalkaanslag, en de voorwaarden voor het ontstaan van vaste-fase-neerslag zijn: de oplosbaarheid van bepaalde zouten neemt af met de temperatuurstijging. Zoals Ca(HCO3)2, CaCO3, Ca(OH)2, CaSO4, MgCO3, Mg(OH)2, enz. Ten tweede, naarmate het water verdampt, neemt de concentratie van opgeloste zouten in het water toe, tot een niveau van oververzadiging. Er vindt een chemische reactie plaats in het verwarmde water, of bepaalde ionen vormen andere onoplosbare zoutionen.
Bij bepaalde zouten die aan bovenstaande voorwaarden voldoen, worden de oorspronkelijke kristallen eerst afgezet op het metaaloppervlak en vervolgens geleidelijk omgezet in deeltjes. Het heeft een amorfe of latente kristalstructuur en aggregeert tot kristallen of clusters. Bicarbonaatzouten zijn de belangrijkste oorzaak van kalkaanslag in koelwater. Dit komt doordat zwaar calciumcarbonaat tijdens verhitting zijn evenwicht verliest en ontleedt in calciumcarbonaat, kooldioxide en water. Calciumcarbonaat is daarentegen minder oplosbaar en zet zich daardoor af op de oppervlakken van koelapparatuur. Op dit moment:
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑.
De vorming van kalkaanslag op het oppervlak van de warmtewisselaar zal de apparatuur aantasten en de levensduur ervan verkorten; ten tweede zal het de warmteoverdracht van de warmtewisselaar belemmeren en het rendement verminderen.
2. Kalkafzetting in de koelkast verwijderen
1. Classificatie van ontkalkingsmethoden
De methoden voor het verwijderen van kalkaanslag op het oppervlak van warmtewisselaars omvatten handmatige ontkalking, mechanische ontkalking, chemische ontkalking en fysieke ontkalking.
Er bestaan verschillende ontkalkingsmethoden. Fysieke ontkalking en antikalkmethoden zijn ideaal, maar door het werkingsprincipe van gewone elektronische ontkalkingsapparaten zijn er ook situaties waarin het effect niet optimaal is, zoals:
(1). De waterhardheid verschilt van plaats tot plaats.
(2). De waterhardheid van het apparaat verandert tijdens de werking, en het elektronische ontkalkingsapparaat voor lichte regen kan een geschikter ontkalkingsplan opstellen op basis van de door de fabrikant opgestuurde watermonsters, zodat er bij het ontkalken geen rekening meer hoeft te worden gehouden met andere invloeden;
(3). Als de operator het ontluchtingswerk negeert, zal het oppervlak van de warmtewisselaar alsnog verkalkt raken.
Chemische ontkalking kan alleen worden overwogen wanneer de warmteoverdracht van het apparaat slecht is en er sprake is van ernstige kalkaanslag. Deze methode kan echter de werking van de apparatuur beïnvloeden, waardoor schade aan de gegalvaniseerde laag en een verkorting van de levensduur van de apparatuur noodzakelijk is.
2. Methode voor het verwijderen van slib
Slib bestaat voornamelijk uit microbiële groepen zoals bacteriën en algen die oplossen en zich vermenigvuldigen in water, gemengd met modder, zand, stof, enz., en zo zacht slib vormen. Dit slib veroorzaakt corrosie in de leidingen, vermindert de efficiëntie en verhoogt de stromingsweerstand, waardoor de waterstroom afneemt. Er zijn verschillende manieren om dit probleem aan te pakken. Men kan een coagulant toevoegen om de zwevende deeltjes in het circulerende water te laten condenseren tot losse aluinkristallen die naar de bodem van de opvangbak zakken en vervolgens via het afvalwater kunnen worden afgevoerd; men kan een dispergeermiddel toevoegen om de zwevende deeltjes in het water te verspreiden zonder dat ze bezinken; de vorming van slib kan worden tegengegaan door zijfiltratie toe te voegen of door andere middelen toe te voegen die micro-organismen remmen of doden.
3. Corrosie-ontkalkingsmethode
Corrosie wordt voornamelijk veroorzaakt door slib en corrosieproducten die zich aan het oppervlak van de warmteoverdrachtbuis hechten en een zuurstofconcentratiebatterij vormen, waardoor corrosie optreedt. Door de voortschrijdende corrosie raakt de warmteoverdrachtbuis beschadigd, wat kan leiden tot ernstige storingen in de unit en een afname van het koelvermogen. De unit kan uiteindelijk afgedankt moeten worden, wat gebruikers grote economische verliezen oplevert. In werkelijkheid kan de impact van corrosie op het watersysteem van de unit echter goed worden beheerst door de waterkwaliteit effectief te controleren, het waterkwaliteitsbeheer te versterken en de vorming van vervuiling te voorkomen.
Wanneer de kalkaanslag zo sterk is toegenomen dat gewone methoden niet meer volstaan, kan er fysieke ontkalkingsapparatuur worden geïnstalleerd voor zowel anti- als ontkalkingswerkzaamheden, zoals elektronische ontkalkingsapparatuur, magnetische vibratie-ultrasone ontkalkingsapparatuur, enzovoort.
Nadat kalkaanslag, stof en algen zich hebben gehecht, neemt het warmteoverdrachtsvermogen van de warmteoverdrachtbuis sterk af, wat de algehele prestaties van het apparaat vermindert.
Om kalkaanslag en bevriezing van het koelmiddelwater in de verdamper tijdens bedrijf te voorkomen, zijn er twee soorten koelmiddelwatersystemen: open circuit en gesloten circuit. We gebruiken over het algemeen een gesloten circuit. Omdat het een gesloten circuit is, vindt er geen verdamping en concentratie plaats. Tegelijkertijd worden atmosferische sedimenten, stof, enz. niet met het water vermengd en is de kalkaanslag in het koelmiddelwater relatief gering. Het belangrijkste probleem is het voorkomen van bevriezing van het koelmiddelwater. Het water in de verdamper bevriest omdat de warmte die het koelmiddel onttrekt tijdens de verdamping groter is dan de warmte die het koelmiddelwater dat door de verdamper stroomt kan leveren. Hierdoor daalt de temperatuur van het koelmiddelwater onder het vriespunt en bevriest het. Operators dienen tijdens bedrijf op de volgende punten te letten:
1. Of de waterstroom die de verdamper binnenkomt overeenkomt met de nominale waterstroom van de hoofdmotor, vooral als er meerdere koelunits parallel worden gebruikt, of dat de waterstroom naar elke unit ongelijkmatig is, of dat de waterstroom van de unit en de pomp één-op-één gelijk is. Dit kan een shunt-fenomeen in een machinegroep veroorzaken. Fabrikanten van broomkoelers gebruiken momenteel voornamelijk waterstroomschakelaars om te controleren of er watertoevoer is. De keuze van de waterstroomschakelaar moet overeenkomen met de nominale waterstroom. Conditionele units kunnen worden uitgerust met dynamische stroombalanskleppen.
2. De hoofdunit van de broomkoeler is uitgerust met een beveiliging tegen te lage temperatuur van het koelmiddelwater. Wanneer de temperatuur van het koelmiddelwater lager is dan +4 °C, stopt de hoofdunit met werken. Bij de eerste ingebruikname in de zomer moet de operator elk jaar controleren of de beveiliging tegen te lage temperatuur van het koelmiddelwater werkt en of de temperatuurinstelling correct is.
3. Als de waterpomp tijdens de werking van het broomkoelsysteem plotseling stopt, moet de hoofdmotor onmiddellijk worden uitgeschakeld. Als de watertemperatuur in de verdamper dan nog steeds snel daalt, moeten er maatregelen worden genomen, zoals het sluiten van de koelmiddeluitlaatklep van de verdamper en het correct openen van de aftapkraan van de verdamper, zodat het water in de verdamper kan blijven stromen en bevriezing wordt voorkomen.
4. Wanneer de broomkoeler stopt met werken, dient u de bedieningsprocedures te volgen. Zet eerst de hoofdmotor uit, wacht meer dan tien minuten en zet vervolgens de koelwaterpomp uit.
5. De waterstroomschakelaar in de koelunit en de ondertemperatuurbeveiliging van het koelmiddelwater kunnen niet zomaar worden verwijderd.
Geplaatst op: 09-03-2023
