Shema kemijske pripreme vode za rashladne sisteme s otvorenim kružnim tokom
Protočni rashladni sistemi su takvi, da se rashladna voda uzima iz okoline (iz vodotoka ili jezera), samo jednom prolazi proces hlađenja i vraća se natrag. U prošlosti se koristio na lokacijama gdje je bilo rashladne vode u dovoljnim količinama, i to je bio najjeftiniji način hlađenja, što je utjecalo na njegovu relativnnu učestalost. Investicijski nije bio skup i nije dolazilo do većih problema, ako su sastojci vode bili takvi, da nisu nastajale naslage ili taloženja.
Danas, kada zakonska regulativa i ekološke takse usmjeravaju k zatvorenim rashladnim kružnim tokovima, protočni se rashladni sistemi grade vrlo rijetko. Radno su prihvatljivi ako ekološki kriteriji i tehnološki zahtjevi dopuštaju izvedbu takvog načina hlađenja. Kod njih je veliki problem, što je potrebno pripremiti ukupni protok vode. Nakon uvođenja ekoloških taksa njihova je ekonomska opravdanost upitna, jer su radni troškovi relativno visoki, pogotovo ako kod hlađenja dolazi do zagađenja rashladne vode.
U rashladnom krugu nastaju problemi zbog čestica, koje se talože u instalacijama i napravama, problemi s mikrobiologijom, s naslagama ili s korozijom.
Veće čestice lako odstranjujemo pomoću mehaničkih filtera. Na tržištu postoje različiti načini mehaničke filtracije, kao što su na primjer samoispirajući filtri s uloškom.
Prisutnost manjih čestica, čije bi odstranjivanje pomoću filtracije bilo preskupo, i nastajanje biofilma najbolje je spriječiti konstrukcionim rješenjima. To radimo tako da odstranimo zone s preniskom brzinom toka. Doziranje biocida u rashladnu vodu je apsolutno nepotrebno. Moguće je provesti sanitaciju, ukoliko to zahtijeva sistem, kojeg hladimo. Probleme s korozijom i naslagama lako rješavamo dodavanjem fosfatnih preparata, gdje je potrebno paziti, da izabrani nivo doziranja ne uzrokuje negativan utjecaj na okoliš.
Shema kemijske pripreme vode za rashladne sisteme sa zatvorenim kružnim tokom
Sistemska voda je ugušćena i puna nečistoća, koje u kružni tok dospijevaju preko rashladnih tornjeva, u kojima je voda u direktnom kontaktu s okolnim zrakom. Voda ima obično temperaturu između 25 i 50°C. Takvi pogoni su idealni za razvoj algi, glivica i bakterija. Bio-filmovi i nakupljene alge smanjuju izmjenu topline i povećavaju otpore u instalacijama.
Da bi spriječili te efekte, doziramo biocide. Potrebno je istaknuti, da s biocidima ne postižemo sterilnost rashladne vode, ali da kontroliramo biološki rast te ga držimo unutar dozvoljenih granica. Postoji više načina upotrebe biocida.
S vremenskim, takozvanim šok-doziranjem, postižemo, da biološki rast ne prelazi dozvoljenu granicu. Preventivno možemo dozirati kemikalije jednom tjedno, ako se za biocid odlučimo na osnovu redovitih bioloških testova.
S konstantnim doziranjem koncentracije su nešto niže nego kod šok-tretmana gdje zaustavljamo biološki razvoj u sistemskoj vodi. O ekonomskom izračunu i tehnološkim svojstvima ovisi za koji tretman ćemo se odlučiti.
Kod upotrebe sistemskih biocida često dolazi do pojave otpornosti mikroorganizama, što zahtijeva izmjenu recepture doziranja.
Drugi i ništa manji problem su čestice, koje u sistemsku vodu dospijevaju preko rashladnih tornjeva. Prah, pelud, lišće i druge nečistoće lako se uklanjaju preko naprava i instalacija te predstavljaju izvor poteškoća. Pored toga ta je organska tvar hrana za mikroorganizme u vodi. Zbog toga je dobro u kružnom toku postaviti filter, koji je sposoban iz vode odstranjivati takve nečistoće. Odnos između kružnog toka filtrirane vode i osnovnog protoka ovisan je o količini nečistoća, koje u sistem dospijevaju, i o posebnim tehnološkim zahtjevima. S filtriranjem u kružnom toku rashladna voda nije nikada apsolutno čista, iako je kvaliteta stabilna. Filtracija se izvodi na pješčanim filtrima ili na samoispirajućim filtrima s uloškom. Pješčani filtri u primjeni s filtrima s uloškom imaju više prednosti: dobro se ispiru, iz vode odstranjuju širok spektar veličina čestica, imaju sposobnost vezanja velike količine nečistoća. Nedostaci su, da kod naprava za velike protoke zahtijevaju puno prostora, teži su i skuplji od filtra s uloškom.
Ukoliko se zahtijeva apsolutna kvaliteta vode, koju dovodimo do rashladnog procesa, potrebno je filtrirati cjelokupni protok. U tom slučaju su rješenje filtri s uloškom ili zamjena rashladnih tornjeva otvorenog tipa zatvorenim.
Shema kemijske pripreme vode za toplovodne i vručevodne sisteme
PRIPREMA DODAJNE VODE
Gubitke radi propuštanja i servisnih radova potrebno je nadomjestiti s dodajnom vodom. Ona mora biti pripremljena tako, da u sistemu ne uzrokuje nastajanje naslaga ili korozije.
Za sprečavanje nastajanja naslaga moramo iz dodajne vode odstraniti tvari, koje bi tvorile naslage, što lako postižemo ionskom izmjenom (omekšavanjem) ili ih s kemijskom obradom prevodimo u topivi oblik.
Omekšavanje vode je jedan od najčešćih načina pripreme dodajne vode u srednjim i velikim sistemima grijanja.
Za zaštitu sistemskih materijala od korozije i naslaga, doziramo u dodajnu vodu inhibitore korozije, stabilizatore tvrdoće i dispergante tj. multifunkcionalne kemikalije, koje sadrže sve potrebne komponente. Pravilna koncentracija tih tvari u sistemskoj vodi omogućava učinkovitu zaštitu sistema. U sistemu sa stabilnom kvalitetom vode, i pretpostavki, da je i kvaliteta dodajne vode konstantna, nužno je dozirati kemikalije proporcionalno protoku dodajne vode. U ostalim primjerima moramo redovito kontrolirati nivo inhibitora i dodavati ih po potrebi.
Dinamiku korozije određujemo i procjenjujemo mjerenjem gubitaka težine korozijskih kupona. Oni moraju biti ugrađeni u optok sukladno sa standardima.
OBRADA SISTEMSKE VODE
Prvi i najveći problem u sistemu je korozija. Da bi je spriječili dodajemo kemijske vezače kisika. Doziranje tih kemikalija u većini sistema se obično vrši po potrebi na osnovi analize zagrijane vode.
Drugi i ništa manji problem su čestice, koje u zagrijanoj vodi nastaju s korozijom. Te nečistoće lako izlučujemo s djelomičnom ili optočnom filtracijom.
Odnos između optokom filtrirane vode i osnovnim protokom je ovisno o količini nečistoća i posebnim tehnološkim zahtjevima. S optočnim filtriranjem zagrijana voda nije nikada apsolutno čista, ali je kvaliteta stabilna.
Filtracija se izvodi na vrećastim filterima ili na samoispirajućim filterima s uloškom.
Shema kemijske pripreme vode za parne kotlove
PRIPREMA NAPOJNE VODE
Kod parnih kotlova potrebno je s napojnom vodom nadomjestiti razliku između proizvedene pare i vraćenog kondenzata. Ta voda mora biti pripremljena tako, da u sistemu ne uzrokuje nastajanja naslaga, ili korozije. Način pripreme napojne vode ovisi o tipu kotla, radnog tlaka, količini i kvaliteti povratnoga kondenzata….
Za sprečavanje nastajanja naslaga moramo iz napojne vode odstraniti tvari, koje tvore naslage, što lako izvodimo pomoću ionske izmjene (omekšavanje ili demineralizacija) ili membranske separacije (reverzna osmoza). Kod kotlovskih sistema s radnim tlakom iznad 40 bar i parnim turbinama, potrebno je napojnu vodu dodatno pripremiti, što postižemo poliranjem demineralizirane vode na miješanom filtru tj. upotrebom elektrodeionizacije (EDI). Tako pripremljena voda ima vodljivost < 0,2 µS/cm.
Za zaštitu sistemskih materijala od korozije u napojnu vodo doziramo inhibitore korozije i reguliramo pH. Pravilna koncentracija tih tvari u sistemskoj vodi omogućava učinkovito sprečavanje korozije. U sistemu sa stabilnom kvalitetom vode, i pretpostavki, da je i kvaliteta sirove vode konstantna, moguće je dozirati inhibitore proporcionalno protoku napojne vode. U ostalim primjerima moramo redovito kontrolirati nivo inhibitora i po potrebi ih dodavati.
Dinamiku korozije određujemo i ocjenjujemo mjerenjem težine na korozijskim kuponima. Oni moraju biti ugrađeni u optok sukladno standardima.
Kemikalije za tretman kotlovske vode obično sadrže i stabilizatore tvrdoće i disperzatore. Stabilizatori tvrdoće su tvari, koje sprečavaju, da se eventualna preostala tvrdoća nakon ionske izmjene ili koje druge pripreme vode izluči u obliku naslaga. Disperzatori imaju funkciju čišćenja. Odstranjuju naslage, koje nastaju kao posljedica lokalnog ili kratkotrajnoga suviška topivosti otopljenih tvari zbog lokalnoga povećanja temperature ili kratkotrajnih grešaka pri pripremi vode.
Kod manjih kotlovskih sistema pravilno doziramo multifunkcionalnu kemikaliju, koja sadrži sve potrebne komponente za zaštitu sistema.
OBRADA NAPOJNE VODE
Prvi i najveći problem u sistemu je korozija.
Na ulazu u napojni rezervoar napojnu vodu obično termički otplinimo. Dodatno dodajemo kemijske vezače kisika. U većini sistema se doziranje tih kemikalija obično vrši po potrebi, na osnovi analize napojne vode. Pri odabiru vezača kisika potrebno je paziti na namjenu pare.
Drugi i ništa manji problem je kvaliteta povratnog kondenzata. Da bi snizili troškove napojne vode nastojimo da je temperatura povratnoga kondenzata čim viša, da je određene kvalitete i čist.
Shema kemijske pripreme vode za ovlaživače zraka i klima komore
U ovlaživačima zraka i klima komorama kod tretmana zraka koristi se vodena para. Vodenu paru možemo proizvesti pomoću generatora pare, s prskanjem ili ishlapljivanjem na nekoj površini, koja je u doticaju sa zrakom, koji želimo ovlažiti.
Tretman vode za ovlaživače zraka i klima komore je sukladan tretmanu vode za niskotlačne parne kotlove. Dodatno je potrebno odrediti doziranje biocida i odsoljavanje, da ne bi došlo do problema radi prevelikog uguščivanja i nemogućnosti topivosti nastalih soli.
PRIPREMA NAPOJNE VODE
Gubitke zbog ishlapljivanja i odsoljavanja potrebno je nadopuniti napojnom vodom. Ona mora biti pripremljena tako, da se u sistemu ne stvara naslage, taloge ili koroziju. Za sprečavanje nastanka naslaga i taloga iz napojne vode moramo odstraniti sastojke koji bi mogli stvarati naslage. To se radi pomoću ionske izmjene: omekšavanja, dekarbonizacije i demineralizacije, ili pomoću membranske separacije (reverzna osmoza)
Za zaštitu elemenata protiv korozije i obloga u napojnu vodu doziramo inhibitore korozije, stabilizatore tvrdoće i disperzante odnosno multifunkcionalne kemikalije koje sadrže sve potrebne komponente. Samo pravilna koncentracija tih sastojaka u sistemskoj vodi omogućava učinkovitu zaštitu sistema. U sistemu sa stabilnom kvalitetom vode, uz pretpostavku, da je kvaliteta napojne vode donekle konstantna, moguće je dozirati kemikalije proporcionalno protoku napojne vode. U ostalim slučajevima moramo redovito kontrolirati sadržaj inhibitora i po potrebi ih dodavati.
Dinamiku korozije određujemo i ocjenjujemo mjerenjem gubitaka težine na korozivnim etalonima. Oni moraju biti ugrađeni u recirkulaciju sukladno standardima
OBRADA SISTEMSKE VODE
Sistemska voda je uguščena i sadrži nečistoće koje ulaze u kružni tok preko dodira sa zrakom. Voda ima najčešće temperaturu oko 20°C. Takvi su uvjeti pogodni za razvoj algi, gljivica i bakterija. Bio-film i nakupljene alge predstavljaju stalnu opasnost za zagađenja. Da bi spriječili mikrobiološki rast u sistemsku vodu moramo dozirati biocide. Potrebno je paziti, da biocidima ne postignemo sterilnosti vode, tako da kontroliramo biološki rast, te isti držimo unutar dozvoljenih granica. Postoji više načina upotrebe biocida, šok ili konstantno doziranje.
Vremenskim, takozvanim šok-doziranjem, postižemo da biološki rast ne prelazi željenu granicu. Preventivno možemo dozirati kemikalije jednom tjedno, ili se za biocid odlučujemo na osnovu redovitih bioloških testova.
S konstantnim doziranjem nekoliko puta nižih koncentracija nego kod šok-tretmana sprečavamo biološki razvoj u sistemskoj vodi.
Kod upotrebe sistemskih biocida često dolazi do pojave otpornosti mikroorganizama, što zahtijeva zamjenu recepture doziranja.
