Обработка охлаждающей воды

При эксплуатации систем водяного охлаждения технологических аппаратов наблюдаются различного вида нарушения работы этих систем из-за неудовлетворительного качества охлаждающей воды. Особенно часто нарушается нормальная работа оборотных (циркуляционных) систем вследствие появления на стенках теплообменников накипи, биологических обрастаний, коррозии. Ухудшение условий теплопередачи и уменьшение расходов охлаждающей воды приводят к снижению эффектов охлаждения, нарушению НТР. Поэтому большое значение имеют методы обработки охлаждающей воды, преследующее цель предотвращения накипи, биообрастаний, коррозии. Используемую оборотную воду для получения требуемой температуры охлаждают в градирнях. При охлаждении часть ее теряется вследствие испарения, разбрызгивания, расхода на продувку, утечки. Баланс добавочной воды характеризуется следующим равенством:

Q = Q₁ + Q ₂+Q_3, где

Q_1, Q _2,Q₃ –потери воды на испарение, разбрызгивание, продувку и технические нужды, м³/ч.

Основным соединением, встречающимся в составе накипи является СаСО₃. Он образуется вследствие распада НСО₃, содержащегося в воде.

2НСО₃ ^-↔СО₂ + Н2О +СО₃^-2; СО₃^-2 +Са⁺² ↔СаСО₃ в растворе ↔СаСО₃ пересыщенный раствор

↨ кристаллы.

Распад бикарбонатов вызывается нагреванием воды. Увеличение в воде карбонат – ионов, при наличии в воде кальция, приводит к образованию плотных отложений. При значительном содержании в охлаждающей воде взвешенных веществ, они могут давать осадки в тех местах систем охлаждения, где скорость движения воды мала. При наличии железа в воде в трубах отлагается Fе(ОН)₃.Причиной развития в охлаждающих системах бактерий и водорослей является наличие в охлаждающей воде необходимых для них питательных веществ и подходящих температурных условий. Особенно интенсивно развитие биообрастаний наблюдается при повышенном содержании органических веществ (окисляемость более 10-15 мг/л). Развитие бактерий проявляется в форме слизистых отложений на стенках. Если в воде содержатся железо или марганец, то развиваются железо, марганцевые бактерии, они способны быстро размножаться. Если использовать воду, содержащую сульфаты, развиваются серобактерии и сульфатвосстанавливающие бактерии, что приводит к образованию сероводорода и сульфидов, следствием их отложений является коррозия. На открытых поверхностях охлаждающих систем развиваются водоросли, моллюски. Биологические обрастания ухудшают работу систем охлаждения, как вследствие нарушения условий теплопередачи, так и по причине возникновения коррозии. В системах охлаждения коррозия вызывается растворенным в воде кислородом, свободной СО₂, низким рН, наличием нитратов, хлоридов. Поэтому необходимо проводить обработку охлаждающей воды в циркуляционных системах. Применяются следующие методы обработки: подкисление, фосфатирование, рекарбонизация. Обработка фосфатами дает возможность повысить щелочность циркулирующей воды без образования накипи. Применяются тринатрийфосфат, гексаметафосфат натрия, триполифосфат. Эффективным ингибитором предотвращения карбонатных отложений является ОЭДФ. Для борьбы с биологическими обрастаниями применяются медный купорос, хлор и др.