В промышленных холодильных установках используются три системы циркуляции, и проблемы образования накипи чаще всего возникают в различных системах циркуляции, таких как система циркуляции хладагента, система циркуляции воды и система циркуляции с электронным управлением. Для обеспечения стабильной работы различных систем циркуляции требуется их согласованное взаимодействие.
Поэтому необходимо поддерживать каждую систему в пределах нормального рабочего диапазона. Хотя производительность различного промышленного холодильного оборудования отечественного производства относительно стабильна, если необходимое техническое обслуживание и ремонт не проводятся в течение длительного времени, это неизбежно приведет к большому количеству проблем, связанных с образованием накипи. Это не только приводит к засорению оборудования, но и влияет на поток воды в нем.
Это серьезно влияет на общую производительность промышленных холодильных установок и даже сокращает срок их службы. Поэтому своевременная очистка от накипи очень важна для промышленных холодильных установок.
1. Зачем в холодильнике накипь?
Основными компонентами накипи в системе охлаждения являются соли кальция и магния, растворимость которых уменьшается с повышением температуры; при контакте охлаждающей воды с поверхностью теплообменника накипь откладывается на его поверхности.
Существует четыре причины загрязнения холодильника:
(1) Кристаллизация солей в пересыщенном растворе с несколькими компонентами.
(2) Осаждение органических коллоидов и минеральных коллоидов.
(3) Связывание твердых частиц определенных веществ с различной степенью дисперсии.
(4) Электрохимическая коррозия некоторых веществ и образование микроорганизмов и т. д. Осаждение этих смесей является основным фактором образования накипи, а условиями для образования твердофазного осадка являются: во-первых, растворимость некоторых солей уменьшается с повышением температуры. Например, Ca(HCO3)2, CaCO3, Ca(OH)2, CaSO4, MgCO3, Mg(OH)2 и др. Во-вторых, по мере испарения воды концентрация растворенных солей в воде увеличивается, достигая уровня пересыщения. В нагретой воде происходит химическая реакция, или определенные ионы образуют другие нерастворимые ионы солей.
Для некоторых солей, отвечающих вышеуказанным условиям, исходные отложения сначала осаждаются на поверхности металла, а затем постепенно превращаются в частицы. Они имеют аморфную или скрытую кристаллическую структуру и агрегируются, образуя кристаллы или кластеры. Бикарбонатные соли являются основным фактором, вызывающим образование накипи в охлаждающей воде. Это происходит потому, что тяжелый карбонат кальция теряет равновесие при нагреве и разлагается на карбонат кальция, диоксид углерода и воду. Карбонат кальция, с другой стороны, менее растворим и, следовательно, осаждается на поверхностях охлаждающего оборудования. Прямо сейчас:
Са(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑.
Образование накипи на поверхности теплообменника приводит к коррозии оборудования и сокращает срок его службы; во-вторых, это затрудняет теплопередачу в теплообменнике и снижает его эффективность.
2. Удаление накипи в холодильнике
1. Классификация методов удаления накипи
К методам удаления накипи с поверхности теплообменников относятся ручная, механическая, химическая и физическая денатурация.
Существует несколько методов удаления накипи. Физические и антинакипные методы являются идеальными, но из-за принципа работы обычных электронных приборов для удаления накипи существуют ситуации, когда эффект не является идеальным, например:
(1). Жесткость воды варьируется от места к месту.
(2). Жесткость воды в устройстве изменяется во время работы, и электронный прибор для удаления накипи при небольшом дожде может составить более подходящий план удаления накипи на основе образцов воды, предоставленных производителем, так что при удалении накипи больше не нужно беспокоиться о других факторах;
(3). Если оператор игнорирует продувку, поверхность теплообменника все равно будет покрыта накипью.
Метод химической очистки от накипи следует рассматривать только в случаях низкой теплопередающей способности агрегата и серьезного образования накипи, однако он может повлиять на оборудование, поэтому необходимо предотвратить повреждение оцинкованного слоя и сократить срок службы оборудования.
2. Метод удаления осадка
Осадок в основном состоит из микробных групп, таких как бактерии и водоросли, которые растворяются и размножаются в воде, смешиваясь с илом, песком, пылью и т. д., образуя мягкий осадок. Он вызывает коррозию труб, снижает эффективность и увеличивает сопротивление потоку, уменьшая расход воды. Существует множество способов борьбы с ним. Можно добавить коагулянт, чтобы взвешенные частицы в циркулирующей воде конденсировались в рыхлые квасцы и оседали на дне отстойника, откуда их можно удалить сточных вод; можно добавить диспергатор, чтобы взвешенные частицы диспергировались в воде, не оседая; образование осадка можно подавить путем боковой фильтрации или добавления других препаратов для подавления или уничтожения микроорганизмов.
3. Метод удаления окалины при коррозии
Коррозия в основном происходит из-за прилипания шлама и продуктов коррозии к поверхности теплообменных труб, образуя кислородный концентратор и вызывая коррозию. По мере развития коррозии повреждение теплообменных труб приводит к серьезным поломкам агрегата и снижению его холодопроизводительности. Агрегат может быть списан, что повлечет за собой значительные экономические потери для потребителей. Фактически, в процессе эксплуатации агрегата, при условии эффективного контроля качества воды, усиления мер по управлению качеством воды и предотвращения образования загрязнений, воздействие коррозии на водную систему агрегата можно эффективно контролировать.
Когда увеличение количества накипи делает невозможным использование обычных методов борьбы с ней, для предотвращения и удаления накипи может быть установлено физическое оборудование, такое как электронное оборудование для удаления накипи, магнитовибрационное ультразвуковое оборудование для удаления накипи и т. д.
После образования накипи, пыли и водорослей эффективность теплопередачи теплообменной трубки резко снижается, что уменьшает общую производительность устройства.
Для предотвращения образования накипи и замерзания хладагента в испарителе во время работы существуют два типа систем охлаждения с использованием воды: открытый и закрытый циклы. Обычно используется закрытый цикл. Поскольку это герметичный контур, испарение и концентрирование не происходят. В то же время, осадок, пыль и т. д. из атмосферы не попадают в воду, и образование накипи в хладагенте относительно незначительно, в основном из-за замерзания воды. Вода в испарителе замерзает, потому что тепло, отводимое хладагентом при его испарении в испарителе, превышает тепло, которое может обеспечить хладагент, протекающий через испаритель, поэтому температура воды падает ниже точки замерзания, и вода замерзает. Во время работы операторам следует обращать внимание на следующие моменты:
1. Соответствует ли расход воды, поступающей в испаритель, номинальному расходу основного двигателя, особенно если используются несколько холодильных установок параллельно, не является ли объем воды, поступающей в каждую установку, или происходит ли параллельное поступление воды в установку и насос. Возможно возникновение шунтирования в группе установок. В настоящее время производители бромовых чиллеров в основном используют датчики расхода воды для определения наличия притока воды. Выбор датчиков расхода воды должен соответствовать номинальному расходу. В некоторых установках могут быть установлены динамические балансировочные клапаны.
2. Основной блок бромового чиллера оборудован устройством защиты от перегрева хладагента. Когда температура хладагента опускается ниже +4°C, основной блок останавливается. При первом запуске летом каждого года оператор должен проверить, работает ли устройство защиты от перегрева хладагента и правильно ли задано значение температуры.
3. В случае внезапной остановки водяного насоса во время работы бромовой чиллерной системы кондиционирования воздуха, главный двигатель следует немедленно остановить. Если температура воды в испарителе продолжает быстро падать, следует принять меры, такие как закрытие выпускного клапана хладагента испарителя или надлежащее открытие сливного клапана испарителя, чтобы обеспечить циркуляцию воды в испарителе и предотвратить ее замерзание.
4. При остановке бромного чиллера необходимо действовать в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Сначала остановите главный двигатель, подождите более десяти минут, а затем остановите насос хладагента.
5. Датчик потока воды в холодильной установке и защита хладагента от перегрева не могут быть произвольно сняты.
Дата публикации: 09 марта 2023 г.
