CS254159B1 - PříPřísada do vodného média - Google Patents

Description

234159 3 4

Vynález sa týká použitia definovanej pří-sady na zníženie hydraulického odporu, resp.strát tlaku třením prúdiacej vody alebo vod-ného roztoku, resp. tiež potlačenia disipácieenergie v turbolentom toku vody alebo vod-ných roztokov, pričom přísadou je technickypoměrně l'ahko dostupná vodorozpustnámakromolekulová látka alebo zmes makro-molekulových látok.

Známy je [Frenkiel F. N., Landhal Μ. T.,Lumley J. L., Structure of Turbulence andDrag Reduction. Am. inst. of Physics, NewYork (1977]] vplyv niektorých rozpuštěnýchpolymérov vo vodě za zníženie strát tlakutřením takto upravené] prúdiace] vody. Ta-ký vplyv má polyetylénoxid, resp. polyglykol[Kutateladze S. S., Mironov B. P.: Eksperi-mentafnoe issledovanie pristennych turbu-tentnych teori], s. 60—63. Nauka, Novosi-birsk (1975]; Schowalter N. R.: Mechanicsof Mon — newtonian Fluids, s. 244—249.Pergamen Press, Oxford (1978]; Sedov L. I.,Vaseckaja N. G., Josilevič V. A.: O raščetachturbulentnych pograničnych sloev s malýmidobavkami polimerov, s. 205—220. NaukaMoskva (1974]] o vysokých molových hmot-nostiach, ďalej polyakrylamid [Nikitin I. K.a iní: Profil' skorostej i soprotivlenija treniav turbulentnom tečenii, s. 93—98. Gidrome-chanika, Moskva (1971]] a karboxymetylce-lulóza a dokonca a] hydroetylcelulóza v kon-centráciach 0,1 až 0,5 % hmot. [Lodes A.,Zaliberová A., Hudáčková H.: Zborník 4. ce-loštátnej konferencie Reologie kapalin vprůmyslové praxi, s. 117—182. Vel'ké Karlo-vice (1981]].

Uvedené sposoby využívajú poměrně znač-né množstvá polymérov a majú přitom nízkuúčinnosť alebo sa navýše dosahuje len nízkáživotnosť účinnosti.

Avšak podstatou tohto vynálezu je použi-tie hydroxycelulózy v celkovom množstvesušiny 1.10-6 až 1.10-1 % hmot., připad-ne navýše ešte vodorozpustného stabilizáto-ra, s výhodou vodorozpustného fungicídnehoa/alebo baktericídneho prostriedku, ako pří-sady do vodného média, s výhodou do chla-diacej vody vo výmenníkoch tepla a v cir-kulačných chladiacich systémoch, na zníže-nie strát tlaku třením a/alebo hydraulické-ho' odporu. Výhodou použitia přísady, tzv. depresáto-ra do vodného média na zníženie hydrau-lického odporu, resp. strát tlaku třením prú-diacej vody alebo vodných roztokov podl'atohto vynálezu je jeho vysoká účinnosť prinízkých koncentráciach a vysoká stabilitasystému, zabezpečujúca jeho dlhú životnosťa tým významné zvýšenie výkonu čerpadiel,chladenia a pod., bez zvýšenia spotřebyenergií.

Pri výbere hydroxyetylcelulózy je potřeb-né dbať o čo najvyššiu molovu hmotnost.Ako najvhodnejší sa javí rozsah mólovejhmotnosti 80 000 až 300 000 g . mol-6. Stu-peň hydroxyetylácie celulózy má byť aspoň1,5, najvhodnejší je okolo 2,5.

Navýše je vhodné, najma v prípadoch zni-žovania tlaku třením prúdiacich chladiacichvód přidávat aj stabilizátor systému, ktorýzabráni deštrukcii hydroxyetylcelulózy, leboo mnoho viac než mechanická deštrukciamóže sposobiť hydrolýza hydroxyetylceluló-zy, najma pri zmene pH vody a vyššej teplo-ty a degradácia vplyvom fermentov, mikro-organizmov a pod. Preto je vhodné ako sta-bilizátory aplikovat přísady „pufrov“, najmávšak vodorozpustných fungicídov a bakte-ricídov. K takým patria napr. kondenzátyformaldehydu s alkanolamínmi, kvartérnebázy, alkylfenoláty sodné, najma kumylfe-nolát sodný a pod.

Ako přísady hydroxyetylcelulózy, tak ajstabilizátora možno aplikovat jednorázovéalebo postupné, po častiach. Ďalšie podrob-nejšie informácie o účinkoch a výhodáchpodl'a tohto vynálezu sú zřejmé z príkladov.Příklad 1 V recirkulačnom okruhu chladiacej vodyje potrubím výměnného systému o vnútor-nom priemere 50 mm a dlžke 1000 m prie-tok vody 60 000 kg. h-1. Teplota prúdiacejvody je 20 + 1 °C. Súčinitel strát tlaku tře-ním je 0,012, stratová výška vody je 883,8 m,potřebný výkon čerpadla na vodu je 144,790W (J.s-1).

Naproti tomu přidáním 5.10-2 hmot. hyd-roxyetylcelulózy o priemernej mólovej hmot-nosti 1,04 . ÍO6 g . mól-1 do recirkulovanejvody na ten istý objemový prietok 60 000kg. h-1 súčinitel strát tlaku třením vody,resp. zriedeného roztoku hydroxyetylceluló-zy je 0,009, stratová výška pri prúdení taktoupravenej vody je 663 m a potřebný výkončerpadla je 108 617 W (J.s-1). Tak rozdielv potrebnom výkone čerpadla pri čerpaníprakticky čistej chladiacej vody a z chla-diacej vody s přísadou 1.10-3 % hmot. hyd-roxyetylcelulózy je 36173 W (J. s-1). Šetřísa tak 37,85 kWh/h elektrickej energie.

Podobný rozdiel je aj v případe vody, doktorej sa navýše hydroxyetylcelulózy(5.10-2 °/o hmot.) přidá ešte 1.10-2 %hmot. p-kumylfenolátu sodného ako bakte-ricídneho a fungicídneho prostriedku nazvýšenie stability hydroxyetylcelulózy. Příklad 2 V rúrkovom výmenníku tepla sa konden-zuje nasýtená vodná para ochladzovaná vo-dou. Počet rúrok o vnútornom priemere25 mm vo výmenníku dlžky 5 m je 86 ks.Na kondenzáciu páry s hmotnostným prie-tokom 4 600 kg . h-1 je spotřeba chladiacejvody 270 000 kg. h-1 pri teplote vody 19 ++ 1 °C. Súčinitel' strát tlaku třením vodyje 0,022 a za inak podobných podmienoks vodou s přísadou 5.10-2 % hydroxyetyl-celulózy o priemernej mólovej hmotnosti94 000 g. mól-1 je 0,019. Stratová výška sa-

Claims (1)

1. 5 254159 motnej prúdiacej vody je 60,9 m a vody spřísadou hydroxyetylcelulózy 52,5 m. Po-třebné výkony čerpadiel na čerpanie chla-diacich prúdov sú 44 821 W (J.s-1) v pří-pade samotné] vody a 38 663 (J. s1] vpřípade vody s přísadou hydroxyetylceluló-zy. Tak úspora elektrickej energie pri po-užití chladiace] vody s přísadou hydroxy-etylcelulózy je 6,2 kWh/h. Podobné rozdielysa dosahujú navýše hydroxyetylcelulózy a]s přísadou 0,01 % hmot. kondenzačnéhoproduktu íormaldehydu s monoetanolamí-nom ako fungicídnym a sčasti baktericíd-nym prostriedkom. Příklad 3 Recirkulovaná chladiaca voda prúdi po-trubím o vnútornom priemere 100 mm adížke 1 000 m v množstve 416,67 m3. h'1pri teplote 20 + 1 °C. Na prečerpanie saspotřebuje 207 kWh/h elektrickej energie;na prečerpanie toho istého množstva vodys přísadou 0,1 % hmot. hydroxyetylcelulózyšpecifikovanej v případe 2 je potřebné164 kWh/h a s přísadou 0,2 % hmot. 140kWh/h elektrickej energie. PREDMET Použitie hydroxyetylcelulózy v celkovommnožstve sušiny 1.10-6 až 1.10_1 % hmot.,připadne navýše ešte vodorozpustného sta-bilizátora, s výhodou vodorozpustného' a/ale-bo baktericídneho prostriedku, ako přísady YNALEZU do vodného' média, s výhodou do chladiacejvody vo výmenníkoch tepla a v cirkulač-ných chladiacich systémoch, na zníženiestrát tlaku třením a/alebo hydraulickéhoodporu.