CS216564B1 - Způsob ochrany vodních chladicích systémů a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká ochrany cirkulačních vodních chladicích systémů před korozí, zanášením, inkrustacemi a biologickým zarůstáním, přičemž ae ,využívá i přirozených ochranných protikorozních vlastností vody. Způsob ochrany vodních chladicích systémů z konstrukčních kovových materiálů převážné a cirkulačním režimem a s přídavnou vodou z povrchových toků a nádrží přes korozí a zanášením vyznačený tím, že se k cirkulujícímu množství vody přidává činidlo potlačujíc.! růst mikroorganismů, například chloran sodný, jednorázovým vyprázdněním nádrže s roztokem tohoto činidla do místa sání oběhového čerpadla s četností v jarním a podzimním období vegetace mikroorganismů, potom se z cirkulujícího proudu odvětví pod tlakem oběhového čerpadla proud v množství 1-10 % z cirkulujícího množství, vede se přes zavřený filtr a přidává se látka s inhiblčním a sekvenčním účinkem. Ve stanoveném období se dávkuje dispergační činidlo a takto upravený odvětvový proud se vrací do hlavního proudu.Vynález lze použít všude tam, kde ra cirkulační chladicí vodu nejdou kladeny speciální, např. hygienické požadavky a kde se jako přídavných vod nepouživá odpadních a biologicky čištěných vod.

Description

Vynáléz se týká způsobu ochrany cirkulačních vodních chladicích systémů před korozi, zanášením, inkrustacemi a biologickým zarůstáním, přičemž se využívá i přirozených ochranných protikorozních vlastností vody, a zařízení k provádění tohoto způsobu.

K odvádění nízkopotenciální tepelné energie z vody slouží v otevřených cirkulačních systémech chladicí věže.

Tyto věže působí současně jako pračka vzduchu a jsou příčinou soustavného znečiřiovéní eirkulační vody nerozpuštěnými látkami, mikroorganismy a jejich zárodky. Dále ae voda ve věži - v závislosti na teplotě - sytí kyslíkem a koriguje ae taká ve vztahu k obsahu vápenatého a hydrogenuhliČitanového iontu obsah volného oxidu uhličitého. V důsledku těchto změn ae v cirkulačních systémech mění složení oběhové vody, která při koncentracích hydpogenuhličitanováho iontu nad 2,5 mmol.l“^ snadno vylučuje uhličitan vápenatý. Tato voda pak Intenzivně koroduje kovová, zejména ocelové materiály. Tím se teplosměnné plochy zdrsňují, zanášejí ae zplodinami koroze, inkrustacemi a nerozpuštěnými látkami z přídavné vody. Navíc chladicí cirkulační okruh vytváří za přítomnosti organických látek příhodné mikroklima pro růst biomasy, která ae podílí jednak na tvorbě nárostů na teplosměnných plochách i jinde v okruhu, jednak spoluvytváří příznivé podmínky pro vznik nerovnoměrné koroze. Chladicí oběhová voda se tak stává příčinou poruch v chlazeni.

Tyto chladicí oběhové vody se doaud neupravovaly vůbec nebo nekomplexně pouze dílčími zásahy. Tim ae nepotlačovaly současně i trvale příčiny koroze, inkrustace, zanášení nerozpuštěnými látkami a biomasou. V některých případech ai úprava všímala kvality přídavná vody bez ohledu na možné změny v samotné oběhové chladicí soustavě. Stupeň tendence k vylučování inkrustů a potlačení agresivity vody závisí na zahuštěni solí v okruhu a lze konstatovat, že rychlost koiozního napadení se vzrůstajícím zahuštěním klesá. Roste však tendence k vylučování uhličitamových usazenin. Cirkulační okruhy se provozují s různým zahuštěním, někdy velmi nízkým a pak ke snižování agresivity vody přirozenou cestou nedochází. Nahuštění vody hromaděním nerozpuštěných látek zvyšuje tendenci k nerovnoměrné korozi, fcahušiovéní vody ve svém důsledku může způsobit potlačení růstové křivky mikroorganismů vyčerpáním některého substrátu, sle způsobuje hromadění biologicky obtížně rozložitelných organických látek. Tyto protichůdné důsledky zahuštění oběhové vody ukazují, že využívání přirozených protikorozních vlastností vody jejím zahuštěním nestačí ke komplexnímu potlačení příčin možných provozních poruch v chlazení.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob ochrany vodních chladicích systémů podle vynálezu, jehož podstatou je, že ee k cirkulujícímu množství vody přidává činidlo, potlačující růst mikroorganismů, například chloran sodný, jednorázovým vyprázdněním nádrže a roztokem tohoto činidla do místa sání oběhového čerpadle a četností v jarním a podzimním období vegetaoe mikroorganismů maximálně 2 x týdně a v letním období vegetace maximálně 2x měsíčně a pak se z sirkulujícího proudu eventuelně prosšlého magnetiokým polem odvětví pod tlakem oběhového čerpadle proud v množství 1 až 10 procent, s výhodou 3 až 6 procent z cirkulujícího množství. Odvětvený proud se vede přes zavřený filtr ee zrnitým filtračním ložem, potom se nepřetržitě přidává látka β inhlbičním a eekvestračním účinkem, například těžoe rozpustný polyfosforečnan sodnovápenatý nebo snadno rozpustný polyfosforečnan sodný. V obdobích kdy poměr obsahu nerozpustných látek vyjádřeného v mg,l^_1 stahovaného filtrací přea membránu ae střední velikostí pórů 0,4 yUm ku obeahu nerozpuštěných látek, stanovenému filtrací přes membránu se střední velikostí pórů 4/um je větší anebo rovný 3 se dávkuje dispergační činidlo, jako například látky na bázi kopolymerů etylenoxidu a propylenoxidu s přídavkem aminů. Takto upravený odvětvený proud se vrací do hlavního proudu cirkulující chladicí kódy před sání oběhového čerpadla.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že sestává z nádrže na roztok biocidního činidla napojené potrubím s uzavíracím ventilem do hlavního potrubí cirkulačního okruhu na straně sání cirkulačního čerpadla a z přístroje na vytváření permanentního magnetického pole na výtlačná straně cirkulačního čerpadle, dále ze zavřeného filtru se zrnitou filtrační náplní připojeného přívodem a odvodem na potrubí odvětveného proudu z hlavního cirkulačního potrubí, přičemž v tomto potrubí je déle zabudována clona, do které je zaústěn vstup a výetup clonkového dávkovače těžko rozpustná látky s inhibičními a sekvestračními vlastnostmi, s tímto potrubím je dále propojena přes sací a výtlačné potrubí dávkovacího čerpadla rozpouštěcí nádrž s míchadlem na saadno rozpustnou látku s inhibičními a sekvestračními vlastnostmi nebo na biocidní činidlo a rozpouštěcí nádrž s míchadlem na dispergační činidlo, přičemž druhý výtlak dávkovacího čerpadla je zaústěn do uzavřeného filtru.

Výhodou uvedeného postupu je, že se potlačují hlavní příčiny poruch cirkulačních otevřených chladicích okruhů se strany chladicího média komplexně, prodlužuje se životnost soustavy na dobu ekonomické životnosti, minimalizují se provozní odstávky k čištění a zvyšuje se účinek chlazení, což snižuje ztráty ve výrobě chlazeného produktu. Sníží se taká spotřeba přídavné vody do chladicího okruhu. Další výhodou postupu podle vynálezu je možnost doplňovat cirkulační chladicí okruhy přídavnou vodou přímo ze středních a dolních tahů řek a z vodních nádrží bez nutnosti chemické úpravy vody, nepřekračuje-li obsah hydrogenuhličitanových iontů v těchto vodách hodnotu 2,5 mmol/1. Postup podle vynálezu ťaké nepředpokládá odstranění nerozpuštěných látek z přídavná vody před vstupem do okruhu mimo přívalové stay povrchových vod, kdy separace musí probíhat i ve vstupním objektu. Další podrobnosti využití vynálezu vyplývají z konkrétního příkladu. 2 konstrukčního hlediska zařízení podle vynálezu optimálním způsobem splňuje uvedené požadavky.

Přiklad 8

Na cirkulačním chladicím okruhu ocelových chladičů z chemické výroby s přídavnou říční vodou byla naměřena rychlost plošná koroze 200 yum.rok“^· a rychlost důlkové koroze 1300/Um.rok^-1 Průběh chlazení byl charakterizován průběhem rozdílu teplot na vstupu a výstupu chladicí vody v chladiči a Četností nutných odstávek k čištění teplosměnných ploch. Na tomto chladicím okruhu bylo na odvětvovém proudu (6 % z cirkulujícího množství) instalováno zařízení na úpravu, sestávající z filtrace zrnitým ložem, přídavku látky a inhibičními a sekveatračními vlastnostmi (polyfosfótu sodnovápenatého) e v sezónních obdobích prudké vegetace mikroorga-nismů taká přídavku biocidního ěinldla (chlornanu sodného) a dispergačního činidla na bázi kopolymerů etylenoxidu s aminy. Látka b inhibičními a sekvestračními vlastnostmi byla dávkována průběžně v množství 2,5 až 5 mg.l Biocidní Činidlo bylo v období podzimního a jarního vrcholu vegetace mikroorganismů přidáváno jednorázovým vyprazdňováním nádrže s roztokem činidla výpustným ventilem do sání cirkulačního čerpadla a četností 2 x týdně. V letním období a ustálenou vegetací se přidávání řídilo intervalem 2x měsíčně. V zimě biocid přidáván nebyl. Dispergeční Činidlo v množství 20 až 30 mg.I^-1 ee dávkovalo v období vegetace mikroorganismů podle výsledků ultrefiltračních testů, a to, jestliže poměr sušiny na ultrafiltrační bláně ae střední velikosti pórů 0,4/Um ku sušině na ultrafiltrační bláně ae střední velikostí pórů 4/um byl roven anebo větší než 3. Korozní testy v chladicím okruhu a upravovaným proudem ukázaly snížení plošná koroze na 60 /Um.rok~\ zatímco důlková koroze byla prakticky zcela potlačena. četnost odstávek k čiětění teplosměnných ploch, řízená průběhem rozdílu teploty na vstupu a výstupu chladicí vody v chladiči klesla na 6 měsíců z původních 3 měsíců.

Popsaného účinku bylo dosaženo použitím zařízení k provádění způsobu, jehož schéma zapojení je na obr. 1. Zařízeni sestává z nádrže 7 na roztok biocidního činidla napojená potrubím a uzavíracím ventilem do hlavního potrubí cirkulačního okruhu na straně sání cirkulačního čerpadla 8 a z přístroje 1 na vytváření permanentního magnetického pole na výtlačná straně cirkulačního Čerpadla 8, dále ze zavřeného filtru 2 ae zrnitou filtrační náplní připojeného přívodem a odvodem na potrubí 10 odvětveného proudu, z hlavního cirkulačního potrubí, přičemž v tomto potrubí 10 je dále zabudována clona, do které je zaústěn vstup a výstup clonkováho dávkovače 2 těžko rozpustná látky s inhibičními a eekveatračnimi vlastnostmi, a tímto potrubím 10 je dále propojena přes sací a výtlačná potrubí dávkovacího čerpadla £ rozpouštěcí nádrž 5. θ míchadlem na snadno rozpustnou látku a inhibičními a eekveatračnimi vlastnostmi nebo biocidní činidlo a rozpouštěcí nádrž 6 a míchadlem na diapergační činidlo, přičemž druhý výtlak dávkovacího čerpadla 4 je zaústěn do uzavřeného filtru 2.

Při provádění způsobu se postupuje tak, že ae boční filtrací zavřeným filtrem £ hluboko separují nerozpuštěné látky, a tím ae jednak snižuje zanášení okruhu, jednak ae protlačuje ten dence k důlkové korozi. Stále zapojená boční filtrace zároveň vytváří předpoklady pro bezporuchovou funkci příetroje 1 na vytváření permanentního magnetického pole na výtlačné straně cirkulačního čerpadla 8 jako proinkruatační opatření a umožňuje použít nižších dávek přísad.

Inhibitor brání korozním pochodům a snižuje množetví korozních zplodin jak v zahuštěném, tak nezehuštěném systému, přičemž je výhodné dávkovat látky a několika funkcemi, například olonkovým dávkovačem £ dávkovat těžce rozpustný bimetalický polyfoafát sodnovápenatý, který inhibuje a má součaaně sekveatrační účinky. Roztok diapergátoru z nádrže 6 dávkovaný dávkovacím čerpadlem 4 brání tvoření pevných úaad a ve svém působení podporuje vliv magnetlzace a naopak. Trvalá separace nerozpuštěných látek z okruhu filtrací umožňuje používat diapergátory pouze krátkodobě, sezónně, přičemž pro nasazení diapergátoru je rozhodující zvyšující se koncentrace nerozpuštěných látek pod 4 /Um, tj. rostoucí poměr obsahu nerozpuštěných látek stanovenému filtrací přea membránu se střední velikostí pórů 0,4 /pm ku obsahu nerozpuštěných látek stanovenému filtrací přes membránu ae střední velikostí pórů 4 yum. Trvalým odstraňováním nerozpuštěných látek filtrací ae taká umožňuje aplikovat biocidy pouze nárazově a vyloučit nutnost kontinuálního dávkování. Biocidy ae vnáší do cirkulující chladicí vody jednak z nádrže 7 nepojené potrubím do sacího potrubí cirkulačního čerpadla 8, jednak z nádrže £ dávkovacím čerpadlem 4 buď do potrubí 10 nebo do uzavřeného filtru 2. Ošetřením filtrační náplně biocidním roztokem se likviduje možnost pomnožování a vyplavování mikroorganismů do cirkulačního chladloího systému. Biocidy ae aplikují nárazově v době kultivačních maxim mikroorganismů v jarním a podzimním období maximálně 2 x týdně, v letním období maximálním 2 x měsíčně.

Vynález·lze použít všude tam, kde na cirkulační chladioí vodu nejsou kladeny speciální, například hygienické požadavky a kde se jako přídavných vod nepoužívá odpadních a biologicky

Čištěných vod.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1.Způsob ochrany vodních chladicách systémů z konstrukčních kovových materiálů převážně s cirkulačním režimem a a přídavnou vodou z povrohových toků a nádrží před korozí a zanášením, vyznačený tím, že ae k cirkulujícímu množství vody přidává činidlo, potlačující růst mikroorganismů, například chlornan sodný, jednorázovým vyprázdněním nádrže s roztokem tohoto činidla do místa sání oběhového čerpadla a četností v jarním a podzimním období vegetace mikroorganismů maximálně 2 x týdně a v letním období vegetace mikroorganismů maximálně 2x měsíčně a pak ae z cirkulujícího proudu eventuelně prošlého magnetickým polem odvětví pod tlakem oběhového čerpadla proud v množství 1 až 10 procent z cirkulujícího množství a vede se přes zavřený filtr se zrnitým filtračním ložem, potom se nepřetržitě přidává látka s inhibicním a sekvestračním účinkem, na příklad těžce rozpustný polyfoeforečnan sonovápenatý nebo snadno rozpustný polyfoeforečnan sodný a v obdobích, kdy poměr obsahu nerozpuštěných látek vyjádřeného v qg,l**^ stanoveného filtrací přes membránu se střední velikostí pórů 0,4/Um ku obsahu nerozpuštěných látek, stanovenému filtrací přes membránu se střední velikostí pórů 4 yum je větší anebo rovný 3 se dávkuje dispergační činidlo, jako na příklad látky na bázi kopolymerů etylénoxidu a propylénoxidu s přídavkem aminů a takto upravený odvětvený proud se vrací do hlavního proudu cirkulující chladicí vody před sání oběhového čerpadla.

2.Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že sestává z nádrže (7) na roztok biocidního činidla napojené potrubím s uzavíracím ventilem do hlavního potrubí cirkulačního okruhu na straně sání cirkulačního čerpadla (β) a z přístroje (1) na vytváření permanentního magnetického pole na výtlačné straně cirkulačního čerpadla (8), dále ze zavřeného filtru (2) se zrnitou filtrační náplní připojeného přívodem a odvodem na potrubí (10) odvětveného proudu z hlavního cirkulačního potrubí, přičemž v tomto potrubí (10) je dále zabudována clona, do které je zaústěn vstup a výstup clonkového dávkovače (3) těžko rozpustné látky s inhibičními a sekvestračním! vlastnostmi, s tímto potrubím (Ϊ0) je déle propojena přes sací a výtlačné potrubí dávkovacího čerpadla (4) rozpouštěcí nádrž (5) s míchadlem na snadno rozpustnou látku s inhibičními a sekvestračním! vlastnostmi nebo na biocidní činidlo a rozpouštěcí nádrž (6) a míchadlem na dispergační činidlo, přičemž druhý výtlak dávkovacího čerpadla (4) je zaústěn do uzavřeného filtru (2),