Каменац и корозија утичу на систем хлађења. Због све озбиљнијих еколошких проблема, све је теже доказати легитимност употребе хемијских реагенса за превенцију ових проблема.
1.Увод
Наномехурићи су коришћени у многим инжењерским, еколошким, биолошким и медицинским апликацијама, а забележени су и многи корисни резултати. Иако ове предности понекад превазилазе научно резоновање иза појаве наномехурића. Честице и мехурићи мањи од 1 микрона су наномехурићи. Наномехурићи се могу мерити коришћењем сличних метода, као што је динамичко расејање светлости; Гас у наномехурићима је концентрисан и у стању високог-притиска, а гас се преноси у околну течност све док течност не буде засићена гасом и не изгуби градијент концентрације или унутрашњи притисак наномехурића не буде уравнотежен са притиском течности. Ови гасови мењају хемијско окружење околног флуида.
2.Физичке и хемијске особине наномехурића
a.Дуго време боравка у води
b.Добра стабилност у води
c.Може деловати као инхибитор корозије и као заштитни премаз
Наномехурићи могу снажно утицати на проток течности дуж микро грубих, али хидрофобних површина. Животни век наномехурића причвршћених за површину може бити неколико сати, дана и месеци и могу да издрже температуре близу кључања. Осим тога, уз помоћ „пиновања“ наномехурићи могу дуже да остану на грубим површинама. Једном када се неки нано мехурићи појаве на површини челика, сила трења на површини челика може се смањити. Дужина клизања ће се повећавати са повећањем покривености површине, а контактни угао наномехурића на грубим површинама ће се смањити. Због ерозије/корозије челика, трење у зиду ће се смањити и квашење грубих челичних површина ће бити побољшано. Након континуираног убризгавања наномехурића, дужина клизања се додатно повећава када наномехурићи покрију већи део површине челика. Стога, површински наномехурићи делују као материјали за облагање на површини челика, доносећи следеће ефекте
(1) Спречавање корозије повећањем дужине клизања
(2) Делујући као мехурићи, спречава да активни интерфејс буде изложен киселим термалним течностима
d.Помаже у формирању преципитације силицијум диоксида
Силицијум диоксид, који је обично присутан у води за хлађење, може се исталожити наномехурићима, који су веома густи и помажу у сузбијању корозије метала у киселим течностима.
Таложење аморфног силицијум-диоксида је уобичајено у електранама, где се течност брзо хлади током процеса производње. Овај проблем скалирања силицијум диоксида је подједнако важан као и корозија метала. На умереним температурама у електранама, ниско{2}}угљенични челик има тенденцију стварања каменца и корозије. Поред тога, неке студије су такође откриле да када се формира почетни слој преципитације аморфног силицијум диоксида, то може ометати даљу реакцију између челичне површине испод и вруће течности. Стога, преципитати силицијум-диоксида заиста могу играти улогу у инхибицији корозије у врућим течностима киселе средње температуре.
Узимајући у обзир одређену количину корозије и век трајања од 20- година, прихватљива стопа корозије материјала се обично сматра мањом од 0,1 милиметара годишње. Међутим, корозија је веома озбиљна у киселим врућим флуидним срединама, у распону од неколико милиметара годишње у срединама са умереним течностима до преко 100 милиметара годишње у окружењима високе температуре и велике брзине флуида. Стога је регулација пХ једна од најчешће коришћених метода за сузбијање ове јаке корозије, али такође може лако да промени хемијска својства течности, потенцијално стварајући нежељене производе. Насупрот томе, открили смо да наномехурићи, као хемијски бенигни, еколошки прихватљиви, лаки за употребу и јефтин адитив, имају добре ефекте инхибиције корозије, што се може постићи тако што делују као гасни премази и промовишу благо таложење силицијум-диоксида на челику.
e.Има функцију стерилизације и чишћења
Наномехурићи носе негативна наелектрисања и агрегирају позитивне (+) супстанце. Мали мехурићи имају различите функције, као што су уклањање уља, одвајање седимента између предмета који улазе и чисте, као и сила и ударни талас када мехурићи пукну.
Једна од главних предности наномехурића је њихова висока моћ чишћења. Механизам чишћења се сматра на следећи начин:
Приликом чишћења загађивача причвршћених за површину силицијумских плочица, сила и ударни талас када мехурићи пуцају значајно повећавају силу чишћења када се користи ултрачист млаз воде који садржи УФБ (ултра-фини мехурићи/наномехурићи).
Наномехурићи продиру у уље и продиру између граница лепљиве површине, показујући ефекат одмашћивања одвајања и уклањања уља. Поред тога, може продрети у уске просторе између објеката у блиском контакту једни са другима. Када се мехурићи наноразмера споје у микромехуриће, микромехурићи могу деловати као клинови да их одвоје. Ове карактеристике повећавају снагу чишћења. Тренутно се користи за чишћење купатила/тушева у домаћинству, посуђа и делова машина. Такође има висок бактерицидни ефекат. Не само бактерије причвршћене за површину, већ и мали мехурићи могу продрети у тело шкампа и стерилисати га. Са водом из славине и атмосфером, скоро 90% бактерија је успешно стерилисано малим мехурићима.
Експеримент поређења чишћења (чиста вода у односу на чисту воду нано мехурића): Резултати чишћења силицијумских плочица распршивањем ултра чисте воде
Карактеристике високог притиска унутар ултрафиних мехурића су коришћене да се експериментално потврди ефекат таласа притиска на уклањање малих честица на чврстим површинама. Утврђено је да су све мале честице веће од 1 микрона уклоњене, а удео површина које се могу прати је достигао 92%.
3.Директне користи које доноси систем
Проток наномехурића у систему, који носе негативно наелектрисање и ослобађају слободне радикале, може ефикасно уклонити постојећу прљавштину и спречити накупљање биофилма, чиме се побољшава ефикасност водоторња и доносе следеће предности:
1.Смањите скалирање цевовода
2.Смањите корозију цевовода
3. Одржавајте квалитет чисте воде
4. Смањите потражњу за хемикалијама.
5. Побољшање ефикасности преноса топлоте може уштедети потрошаче до 30% трошкова енергије
6. Продужите век трајања расхладних торњева
4.Упознавање са специјализованом опремом наномехурића за системе хлађења коју је развио ЈМФИЛТЕЦ
Систем за третман воде без хемикалија долази од техничких стручњака за глобална решења за третман хидрауличке кавитације, које је развио Зхејианг Јианмо Тецхнологи Цо., Лтд. за опрему за микро оксидацију и уклањање каменца. Ова технологија је прошла више патената. Пружамо доказана решења за цевоводе, измењиваче топлоте и системе за третман интерфејса измене гаса-течности, који могумаксимизирати ефикасност рада опреме, сигурност и поузданост.
Предности овог система за кондензаторе за испаравање укључују ниску цену, еколошку прихватљивост, обезбеђивање чисте воде и без потребе за хемијским агенсима,
Предности расхладних торњева: 50% смањење допуне воде, 50% смањење испуштања канализације, инхибиција прљања, биолошког загађења и корозије.
Користи се за цевоводе за топлу воду, може решити проблем каменца у цевоводима тврде воде.
Овај уређај је проверен више од 3 године у више индустрија.
1, Решен проблем загађења ултрафилтрационих мембрана и мембрана реверзне осмозе у пројекту десалинизације.
2, Примена у пројектима МБР третмана канализације и МБР третмана рудничке воде значајно повећава проток ултрафилтрационих мембрана.
3, У пројекту постројења за воду, након усвајања уређаја против зачепљења и уклањања каменца, процес флокулације са флокулантима је елиминисан, производећи потпуно зелену воду за пиће без хемикалија, значајно смањујући оперативне трошкове.
4, У тесту уклањања каменца расхладног торња, поред значајног смањења запрљања, отклоњено је и запрљање измењивача топлоте. Технологија његовог система за уклањање каменца са микро оксидацијом са системом филтрације силицијум карбида показала се ефикасном у убијању алги, оксидацији органске материје, уклањању нечистоћа од јона калцијума и магнезијума и успоравању корозије, потпуно замењујући традиционалне методе третмана воде. Покрива опсег квалитета воде за мембрански третман, третман воде за пиће, топлу воду, замрзавање, процесно хлађење и ХВАЦ (ХВАЦ).
Интегрисано решење за систем за третман циркулишуће воде без хемикалија ефикасно контролише каменац, корозију и микробну контаминацију, истовремено обезбеђујући проток воде без хемикалија који се може рециклирати за примену у води за пиће.
5.Принцип рада
Систем за пречишћавање воде без хемикалија. Наномехурићи се стварају кроз кавитацију, који се динамички формирају и колабирају у течностима. Мехурићи се колабирају кроз интензивне процесе, производећи хидроксилне групе. Због унутрашњег притиска наномехурића који достиже преко 25мПа, наномехурићи се понашају као песак, трљајући се о цеви које тече како би уклониле прљавштину. У међувремену, због своје хидроксилне групе, може оксидирати органску материју, убијати бактерије, вирусе и алге. Када се потпуно сруши, температура паре унутар мехура може бити неколико хиљада степени Фаренхајта, а притисак може бити неколико стотина атмосфера, ослобађајући довољно енергије да уништи бактерије.
Систем за третман воде који циркулише без хемикалија убрзава воду кроз млазницу док се скреће, стварајући изузетно високу центрифугалну силу. Зид цеви је прекривен наш-наноразвијеним филмом од силицијум карбида, а компримовани гас је пресечен кроз филм да би се гас и вода потпуно помешали. Ротацијом великом{3}}брзином, унутар кавитационе цеви се ствара вакуум, где се мехурићи секу да би се формирали мехурићи на наносмеру. Овај процес користи енергију процеса кавитације и усмерава енергију ка протоку воде у односу на површину материјала. Ова контрола енергије је срж система који се користи за контролу прљања и корозије. Овом технологијом се може постићи најмања потрошња енергије у индустрији, уз губитак главе од 3-8 метара за цео систем.
Предности система за пречишћавање воде без хемикалија
① Систем за пречишћавање воде без хемикалија за сузбијање прљања
1/32 инча прљавштине може смањити енергетску ефикасност за 30%. У систему воде за хлађење, како се температура воде повећава, калцијум ће се таложити из раствора и формирати прљавштину на површини измењивача топлоте. Метода хемијског третмана покушава да задржи јоне калцијума у раствору како би се спречило стварање калцитног каменца, што повећава потрошњу енергије и трошкове. Систем за третман циркулишуће воде без хемикалија повећава пХ вредност циркулационе воде, што отежава растварање калцијум карбоната (ЦаЦО3). Како се мехурићи формирају и колабирају у комори за кавитацију, кинетичка енергија и локална температура доводе до стварања нелепљивих ЦаЦО3 чврстих материја, које привлаче растворене јоне калцијума и карбоната, а затим их филтрирају из тока воде.
②Сузбијање корозије у системима за третман воде без хемикалија
Током процеса колизије протока воде у просторији за обраду система, формира се јака вакуумска област (27,5-29,5 "Хг), која одваја растворени ЦО2 из воде и помаже у одржавању пХ вредности у алкалној средини. Нормално, корозивне хемикалије су потребне за третирање прљавштине и бактерија, али нису потребне у системима који изазивају хемикалије и спречавају циркулацију локалних бактерија у систему без хемикалија. микроорганизмима, познатим као микробна корозија (МИЦ), овај систем користи интегрисани систем филтрације за уклањање чврстих честица из расхладне воде како би се одржала чистоћа површине опреме.
③ Систем за третман воде без хемикалија инхибира бактерије
Екстремно висок притисак и висока температура изазвана контролисаном хидрауличном кавитацијом могу физички оштетити бактерије и микроорганизме. Микроорганизми и бактерије могу развити отпорност на традиционалне хемијске агенсе, што захтева често прилагођавање метода лечења. Међутим, коришћење система за пречишћавање воде без хемикалија не изазива ову забринутост - бактерије не могу да промене или толеришу физички стрес када пролазе кроз комору за третман система.
6.Састав система
Систем за третман воде без хемикалија је веома погодан за уградњу, само отварањем обилазнице, укључујући прикључак бочног тока на улаз опреме, прикључак бочног тока на излаз опреме и прикључак за сабирни резервоар или резервоар за воду расхладног торња, кондензатор за испаравање, пречистач ваздуха или хладњак за течност. У обилазници, вода пролази кроз просторију за третман система и кроз бајпас се враћа у судопер расхладног система или сабирни резервоар. Наравно, одговарајући филтери се такође могу додати како би се уклонио исталожени калцијум карбонат заједно са другим остацима који могу изазвати загађење и довести до раста микроба. Ефикасан систем за чишћење судопера води прљавштину и остатке до улаза филтера, одржавајући чистоћу система воде за хлађење.
Напомена: Због своје бајпас структуре, чак и ако дође до квара, то неће утицати на цео уређај
7.Случајеви примене
(1) Студија случаја ЈМФИЛТЕЦ-овог система за третман воде без хемикалија
1)1) ЈМФИЛТЕЦ-ов торањ за хлађење од 240 тона опремљен је системом за пречишћавање воде без хемикалија, који може очистити прљавштину која траје скоро годину дана за само месец дана. Циклус промене воде је продужен за више од половине, смањујући потрошњу воде и утицај на животну средину, као и смањење проблема безбедности запослених. Излазна температура расхладне воде је значајно смањена, а раст алги није примећен. Потрошња енергије је нето смањена за 3кВ:
Поред тога, на повратном току главног сабирног резервоара је инсталиран регулатор проводљивости, а постављен је и носач за вјешање корозије за детекцију брзине корозије различитих метала. Приликом првог пуштања у рад система, кондензатор је подвргнут одличној пасивизацији. Када се систем пасивизира и ради у складу са захтевима, резултати могу испунити све очекиване захтеве:
а. Стопа корозије нижа од индустријских стандарда: челик са ниским садржајем угљеника и поцинковани челик<3.0mpy; 304 stainless steel<0.03mpy.
бб Микробни раст је такође добро инхибиран; У поређењу са старим системом хемијског третмана који је раније коришћен, број аеробних бактерија (укупан број колонија) је смањен за 80% (ЦФУ/мл). Вишеструким визуелним посматрањем није дошло до стварања прљавштине.
ццУ поређењу са конвенционалним методама хемијског третмана, корисници су постигли уштеду воде од преко 1000м ³ годишње. Годишња уштеда трошкова премашује 100000 РМБ, а период поврата инвестиције за цео пројекат је 12 месеци.
(2) Расхладна вода за третман Јинхуа Ионгхе (200 м³/х)
Сврха пројекта:
Смањите и/или избегните хемијски третман воде расхладног торња у фабричком расхладном систему, смањите испуштање хемикалија у животну средину и побољшајте безбедност на раду смањењем третмана штетних материја.
Исход пројекта:
1) Након уградње система за третман воде без хемикалија у расхладни торањ, добијени су следећи резултати:
2) Избегавајте употребу токсичних и штетних хемијских средстава за третман (фунгициди, средства за уклањање алги и инхибитори корозије) у систему расхладног и расхладног торња.
3) Потрошња воде евапоративног расхладног торња смањена је за 40%, а то је утицало на доток и кућну канализацију фабрике.
4) Смањите количину омекшане воде која се користи у расхладном торњу, чиме се смањује количина употребљеног омекшивача.
5) Побољшати радно окружење за раднике.
6) Фабрика штеди око 120000 РМБ годишње.
7) Период поврата овог пројекта је краћи од годину дана.