تجزیه و تحلیل علل مقیاس گذاری
1. تأثیر ترکیب شیمیایی
دلیل اصلی مقیاس گذاری ، وجود انواع کاتیونها (مانند کلسیم ، منیزیم و غیره) و آنیونها (مانند سولفات ، کربنات و غیره) در آب نمک است.
ترکیبات تشکیل شده توسط این یون ها ، مانند کربنات کلسیم ، سولفات کلسیم ، سولفات سدیم و کلرید سدیم ، به حالت اشباع نشده می رسند و تحت شرایط خاصی متبلور می شوند.
به خصوص در لوله گرمایش و دیواره داخلی محفظه تبخیر ، یک لایه مقیاس بندی تشکیل می شود. به عنوان مثال ، سولفات کلسیم از ویژگی حلالیت منفی برخوردار است ، یعنی وقتی درجه حرارت بیش از 40 درجه باشد ، حلالیت آن با افزایش دما کاهش می یابد.
بنابراین ، در طی فرآیند گرمایش ، سولفات کلسیم به راحتی قابل تبلور و رسوب و رعایت سطح تجهیزات است.
2. تأثیر تغییر دما
تأثیر تغییر دما در مقیاس گذاری به ویژه قابل توجه است. با افزایش دما ، حلالیت برخی از نمک ها کاهش می یابد و باعث می شود آنها از محلول رسوب کنند و روی سطح تجهیزات رسوب کنند.
علاوه بر این ، نوسانات دما همچنین می تواند باعث اشباع محلی محلی شود و بیشتر وقوع مقیاس گذاری را تشدید می کند. به خصوص در طی فرآیند تبخیر ، تغییرات ناگهانی در دما می تواند باعث تبلور سریع نمک ها در محلول شود و یک لایه مقیاس سخت را تشکیل می دهد.
3. تأثیر شرایط عملیاتی
شرایط عملیاتی نادرست نیز یکی از عوامل مهم منتهی به مقیاس گذاری است. به عنوان مثال ، هنگامی که سطح مایع کاذب ، سطح مایع پایین یا افزایش ناگهانی بخار گرمایش در طی فرآیند تولید رخ می دهد ، فشار سطح مایع استاتیک در خروجی لوله گرمایش کافی نخواهد بود و باعث می شود که به دلیل عدم فشار کافی سطح مایع ، در لوله گرمایشی جوشانده شود.
این جوش غیر طبیعی باعث تبلور نمک ها می شود و یک لایه مقیاس پذیر روی دیواره داخلی لوله گرمایش تشکیل می دهد. علاوه بر این ، تغییرات مکرر در پارامترهای عملیاتی نیز باعث ناپایدار بودن سیستم و افزایش خطر مقیاس گذاری می شود.
روشهای متداول و کاربردی
برای انواع مختلف لایه های مقیاس پذیر ، انتخاب روش نزولی مناسب بسیار مهم است. موارد زیر چندین روش نزولی مشترک و دامنه کاربرد آنها وجود دارد:
1. روش محلول در آب
اصل: برای حذف لایه های مقیاس محلول در آب یا مخلوط لایه های مقیاس با اجزای بزرگ محلول در آب قابل اجرا است. هدف از نزول با حل کردن اجزای محلول در آب در لایه مقیاس با آب حاصل می شود.
اشیاء قابل اجرا: مانند سولفات سدیم ، کلرید سدیم و غیره
مراحل کار: مقدار مناسبی از آب تمیز را به تجهیزات تزریق کرده و آن را به طور مناسب گرم کنید تا حلالیت را افزایش داده و سرعت انحلال را سرعت بخشید. پس از یک دوره تمیز کردن گردش خون ، مایع حاوی لایه مقیاس حل شده را تخلیه کنید.
مزایا: عملکرد ساده و کم هزینه. معایب: تأثیر محدود بر لایه های مقیاس محلول در آب.
2. روش ترشی اسید
اصل: برای حذف لایه های مقیاس کربنات یا مخلوط لایه مقیاس با اجزای کربنات بزرگ کاربرد دارد. از اسید برای واکنش با کربنات برای تولید مواد محلول استفاده کنید و از این طریق به هدف نزول برسید.
اشیاء قابل اجرا: مانند کربنات کلسیم ، کربنات منیزیم و غیره
مراحل کار: یک محلول اسید هیدروکلریک با غلظت 1 ٪ تا 3 ٪ آماده کنید (در صورت ضخیم بودن لایه مقیاس می توان به 5 ٪ افزایش یافت). محلول ترشی را به تجهیزات تزریق کنید ، آن را گردش و تمیز کنید و توجه کنید تا از سرریز حباب ها جلوگیری شود و رسوبات را به موقع جدا کنید. پس از ترشی ، با محلول قلیایی رقیق خنثی شوید یا با آب شیرین بشویید تا از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری شود.
مزایا: اثر نزولی خوب ، به ویژه برای لایه مقیاس کربنات مناسب است. معایب: خطر ابتلا به خوردگی تجهیزات خاصی وجود دارد ، بنابراین باید با احتیاط عمل کند.
3. روش جوشکاری قلیایی
اصل: مناسب برای از بین بردن لایه های مقیاس نامحلول مانند سولفات کلسیم و استرانسیوم سولفات. ابتدا از محلول قلیایی برای تبدیل سولفات های نامحلول به کربناتهای محلول استفاده کنید و سپس از محلول ترشی برای از بین بردن کربناتهای تولید شده استفاده کنید.
اشیاء قابل اجرا: مانند سولفات کلسیم و غیره
مراحل عملیاتی:
یک محلول سودا را با غلظت 3 ٪ تا 5 ٪ آماده کنید و آن را تحت گرمایش قرار دهید و تمیز کنید. پس از وقوع واکنش شیمیایی ، به گردش و تمیز کردن با محلول ترشی ادامه دهید تا کربناتهای تولید شده را از بین ببرید. سرانجام ، با آب شیرین بشویید.
مزایا: می تواند به طور موثری لایه مقیاس سولفات نامحلول را از بین ببرد. معایب: این عمل پیچیده تر و وقت گیر است.
4. روش نزول مکانیکی
اصل: لایه مقیاس را بر روی سطح تجهیزات با استفاده از وسایل فیزیکی بکشید یا حذف کنید. برای انجام خراش چاقوی مکانیکی همراه با جریان آب از یک لوله تمیز مخصوص طراحی شده استفاده کنید
اشیاء قابل اجرا: انواع مختلف لایه های مقیاس ، اما برای جلوگیری از آسیب رساندن به لوله ها برای لوله های مس ، آلیاژ مس و تیتانیوم مناسب نیست.
مراحل کار: از ابزارهای ویژه برای خراش مکانیکی استفاده کنید. باقیمانده را تمیز کنید.
مزایا: کم هزینه ، مناسب برای تجهیزات فولاد کربن. معایب: نزولی ناقص و ممکن است به سطح تجهیزات آسیب برساند.
5. فناوری تمیز کردن آب با فشار بالا
اصل: از جت های آب با فشار بالا استفاده کنید تا لایه مقیاس روی سطح تجهیزات را تحت تأثیر قرار دهید ، آن را شل کنید و آن را با جریان آب دور کنید.
اشیاء قابل اجرا: انواع مختلف لایه های مقیاس.
مراحل عملیاتی: از یک اسلحه آب با فشار بالا برای شستشوی منطقه مقیاس استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که جریان آب کل منطقه مقیاس یافته را پوشش می دهد.
مزایا: تمیز کردن کامل و نرخ نزولی بالا (بیشتر از 99 ٪). معایب: این منابع نیروی انسانی و مادی زیادی را مصرف می کند و هزینه بالایی دارد.
پیشنهادهایی برای اقدامات ضد مقیاس
به منظور کاهش بروز مقیاس گذاری ، می توان اقدامات پیشگیرانه را از جنبه های زیر انجام داد
1. شرایط عملیاتی را بهینه کنید
پارامترهای پایدار آب ورودی و پارامترهای عملیاتی را حفظ کرده و از نوسانات شدید در پارامترهایی مانند دما و جریان خودداری کنید. به طور مرتب تجهیزات را بررسی و نگهداری کنید تا از عملکرد عادی هر مؤلفه اطمینان حاصل کنید و از شرایط غیر طبیعی ناشی از خرابی تجهیزات جلوگیری کنید.
2. مواد با راندمان بالا را انتخاب کنید
برای تجهیزات و دریچه های خط لوله که با آب نمک غلیظ با درجه حرارت بالا در تماس هستند ، سعی کنید از مواد درجه بالا که مقاوم در برابر خوردگی و ضد مقیاس مانند آلیاژهای بالا یا تیتانیوم هستند ، استفاده کنید تا عمر خدمات تجهیزات را افزایش داده و خطر مقیاس گذاری را کاهش دهد. تجهیزات را در صورت لزوم برای بهبود صافی و صافی و کاهش مقیاس بندی احتمالی و چسبندگی دیواره خرد کرده و خرد کنید.
3. پیش درمانی را تقویت کنید
قبل از ورود فاضلاب به سیستم تبخیر و تبلور ، پیش درمانی کافی را برای از بین بردن ناخالصی هایی مانند ماده معلق ، گریس و فلزات سنگین انجام دهید تا منبع مقیاس مقیاس را کاهش دهد.
4. تمیز کردن و نگهداری منظم
با توجه به استفاده از تجهیزات ، یک چرخه تمیز کردن معقول را تدوین کنید و به طور مرتب از روشهای نزولی فوق الذکر برای تمیز کردن و نگهداری برای جلوگیری از تجمع بیش از حد لایه های مقیاس استفاده کنید.