|
Mô tả quy trình CN/TB:
Trong các nhà máy hay tòa nhà sử dụng nước để giải nhiệt cho các quá trình của chất tải lạnh thì xử lý nước thường xem xét trong việc tiết kiệm chi phí. Xử lý nước để giải nhiệt một cách hiệu quả rất cần thiết cho việc giảm những rủi ro và đồng nghĩa với việc giảm chi phí vận hành hệ thống lạnh.
Tầm quan trọng của việc xử lý nước:
Dàn ngưng hoặc tháp giải nhiệt sử dụng nước tuần hoàn để làm mát khi gas ngưng tụ thành chất lỏng.Vì vậy chúng ta cần một phương án xử lý nước hiệu quả để duy trì hiệu suất truyền nhiệt tối đa, giảm thiểu lượng nước sử dụng và bảo vệ hệ thống khỏi các vấn đề có liên quan đến nước. Bằng cách giảm tiêu thụ năng lượng và nước, việc xử lý nước hiệu quả cũng giúp giảm ảnh hưởng tiêu cực và phát thải CO2 ra môi trường.
Những vấn đề liên quan đến nước xảy ra trong dàn ngưng có thể phân loại theo những dạng phổ biến sau:
- Lắng đọng - cáu cặn
- Ăn mòn
- Sự phát triển của vi sinh
- Lắng đọng - cáu cặn
Lắng đọng là vấn đề nghiêm trọng trong chu trình tuần hoàn của nước. Sự bay hơi liên tục xảy ra trong quá trình làm mát là nguyên nhân làm cho các chất rắn hòa tan trong nước tuần hoàn trở nên nhiều hơn (nồng độ tăng nhiều hơn). Nếu các chất rắn hòa tan trở nên bão hòa, cáu cặn sẽ hình thành trên các đường ống. Sự tích tụ cáu cặn cũng có thể bao gồm bụi (bị nghiền hoặc do ma sát) từ không khí, sự ăn mòn bởi các phụ phẩm và vi sinh (chất nhờn).
Cáu cặn hình thành từ độ cứng của nước:
Khi hàm lượng các ion như Canxi, Magie, Silic… tồn tại trong nước kết hợp với các anion độ kiểm tạo ra các sản phẩm có khả năng kết tủa bám trên các đường ống của tháp giải nhiệt:
- Xinotlite: 5CaO.5SiO2.H2O
- Anhydrite: CaSO4
- Hemihydrite: 2CaSO4.H2O
- Calcite: CaCO3
- Calcium Hydroxyapatite: 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2
- Magnesium Phosphate: Mg3(PO4)2
- Brucite: Mg(OH)2
- Serpentine: 2MgSiO3.Mg(OH)2.H2O
Cáu cặn dàn ngưng
Bất kể từ nguyên nhân nào, kết quả cuối cùng của quá trình đóng cáu là hệ thống bị giảm hiệu suất truyền nhiệt, tăng chị phí vận hành và hư hỏng thiết bị.
Xử lý nước thì liên quan trực tiếp đến việc duy trì hiệu quả làm sạch cho các đường ống ngưng tụ. Cáu cặn trên bề mặt đường ống làm giảm đáng kể khả năng loại bỏ nhiệt của một dàn ngưng.
Cáu cặn tháp giải nhiệt
Ăn mòn là phản ứng phá hủy kim loại ngay lập tức với môi trường tiếp xúc của nó, xảy ra với các kim loại như là thép, đồng đặc biệt, đường ống dàn ngưng thường làm bằng ống sắt tráng kẽm hoặc inox304. Ăn mòn trong nước thường là một phản ứng điện hóa do các tạp chất tự nhiên có trong nước hoặc sự phát triển của vi sinh. Kết quả cuối cùng của sự ăn mòn hư hỏng bề mặt kim loại – giảm tuổi thọ của hệ thống, và dẫn đến hỏng hóc thiết bị. Ăn mòn bởi những sản phẩm như gỉ sét cũng góp phần hình thành cáu cặn.
Ăn mòn đường ống STK
Dàn ngưng và đường ống ngưng chủ yếu làm từ thép mạ kẽm, vật liệu này dễ bị hiện tượng ăn mòn, thường được biết đến với tên gọi như là gỉ sét trắng. Nếu như nước không được kiểm soát tốt trong suốt quá trình khởi động và vận hành thì thiết bị làm từ thép mạ kẽm này có xu hướng hình thành những lổ ăn mòn. Khi bắt đầu, gỉ sét trắng có thể rất khó để khắc phục. Gỉ sét trắng cũng có thể xảy ra trong hệ thống ở môi trường pH cao.
Sự phát triển của vi sinh
Quá trình sinh trưởng và phát triển vi sinh diễn ra ở mọi môi trưởng, đặc biệt môi trường điều kiện nhiệt độ nóng ẩm của dàn ngưng, tháp giải nhiệt... Vì dàn ngưng, tháp giải nhiệt có tỷ lệ bay hơi cao và thể tích nước thấp, thì việc khuếch tán và phát triển của vi sinh càng nhanh chóng.
Kiểm soát vi sinh yếu kém (không hiệu quả) tạo nên lớp cách nhiệt bởi sinh khối, kết quả cuối cùng là tuổi thọ thiết bị giảm, tăng chi phí vận hành, hư hỏng hệ thống không mong muốn và tăng các nguy cơ liên quan đến an toàn.
Phương án xử lý
Tiềm năng ăn mòn, lắng đọng cáu cặn và tăng trưởng vi sinh xảy ra trong dàn ngưng, tháp giải nhiệt hầu hết được quyết định bởi chất lượng nước cấp bổ sung, quy trình vận hành. Mỗi phương án xử lý nước phải phù hợp với tính chất cụ thể của từng nhà máy nhưng ở một mức độ tối thiểu phải bao gồm:
- Kiểm soát xả đáy an toan
- Kiểm soát và cung cấp hóa chất an toàn
- Bảo trì tại chổ định kỳ
Kiểm soát xả đáy an toàn
Khi nước bay hơi, chất rắn hòa tan được giữ lại và cô đặc trong phần nước còn lại. Để ngăn chặn các chất rắn hòa tan ở mức cô đặc và hình thành cáu cặn trên đường ống, một phần nước của quá trình tuần hoàn phải được loại bỏ thông qua xả đáy.
Kiểm soát và cung cấp hóa chất an toàn:
Việc bổ sung các hóa chất ức chế hóa học và chất diệt vi sinh cho phép những chu kỳ được duy trì mà không làm mất hiệu quả và các vấn đề khác. Tuy nhiên, ngay cả việc có sử dụng hóa chất xử lý nước tốt cũng chưa chắc có sự hiệu quả nếu chúng được áp dụng không đúng cách. Việc cung cấp hóa chất xử lý nước một cách dư thừa làm lãng phí, trong khi dưới mức đó lại gây nên các vấn đề ăn mòn, lắng đọng và sự phát triển của vi sinh.
Trong các nhà máy với nhiều dàn ngưng nằm trong các cụm, lắp đặt một hệ thống bể lắng nước cấp bổ sung thông thường sẽ đơn giản hóa của yêu cầu xử lý nước để kiểm soát xả đáy và hóa chất cung cấp.
Bảo trì thường xuyên là một phần quan trọng của việc xử lý nước. Dưới đây là một số bước thực tế để cung cấp lợi ích tối đa với một sự đầu tư tối thiểu về mặt thời gian: Kiểm tra các chỉ tiêu nước hằng ngày. Chú ý đặc biệt đến Độ dẫn điện, nếu cao cho thấy xả đáy chưa đủ, điều này có thể gây ra cáu cặn, bám bẩn và kết quả cuối cùng là hệ thống bị ngắt.
Kiểm tra thiết bị cung cấp hóa chất hằng ngày.
- Thường xuyên kiểm tra vòi phun và đường ống dàn ngưng. Kiểm tra thường xuyên cũng có thể cho thấy xử lý nước có được thực hiện đúng như mục đích ban đầu hay không.
- Kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt có dấu hiệu đóng cáu hay không.
|