Metalo apdailos nuotekų valymo įrenginys 6 kW dengtą šildymo plokštę pakeitė jau po penkių mėnesių. Plokštė buvo įdėta į 15 000 -litrų išlyginimo baką, į kurį patenka skalavimo vanduo iš dengimo, fosfatavimo ir anodavimo linijų. Talpykloje buvo 3–5% suspenduotų kietųjų dalelių – metalo hidroksidų, kalcio fosfato nuosėdų ir pernešamų smėliukų. Plokštės paviršiuje buvo storas, netolygus nuosėdų sluoksnis su įterptomis dalelėmis. Izoliacijos varža nukrito žemiau 20 MΩ.
Didelės{0}}kietosios nuotekos iš esmės skiriasi nuo švarių vonių. Skystis nėra tirpalas,{2}}tai suspensija. Kietosios dalelės nusėda, nusėda ir kaupiasi ant įkaitusių paviršių. Šildymo plokštės šiluminiai ir mechaniniai reikalavimai šioje aplinkoje reikalauja projektavimo metodo, kuriame atsižvelgiama į kietųjų medžiagų koncentraciją, dalelių dydžio pasiskirstymą, nusėdimo greitį ir gamykloje prieinamą valymo metodą.
Kodėl suspenduotos kietosios medžiagos keičia šilumos perdavimo lygtį
Sustingusios dalelės šilumos perdavimą veikia dviem būdais. Pirma, jie padidina efektyvų skysčio klampumą, sutirštindami šiluminį ribinį sluoksnį plokštės paviršiuje. Antra, jie nusėda tiesiai ant plokštės, sudarydami porėtą, nelygų sluoksnį, kuris padidina šiluminę varžą ir sukuria vietines karštąsias vietas po storesnėmis nuosėdomis.
Nusodinimo greitis priklauso nuo dalelių koncentracijos, srauto greičio plokštelėje ir temperatūros skirtumo tarp plokštelės ir skysčio. Aukšta plokštės paviršiaus temperatūra padidina nusodinimą, skatindama ištirpusių medžiagų nusodinimą ir sukeldama dalelių stipresnį prilipimą prie karšto paviršiaus.
| Suspenduotų kietųjų dalelių koncentracija | Santykinis klampumas | Nusėdimo greitis ant plokštelės | Laikas iki 2 mm skalės | Saugus vatų tankis |
|---|---|---|---|---|
| <0.1% (clean water) | 1.0× | Labai žemas | >12 mėnesių | 1,5–2,0 W/cm² |
| 0,5–1,0 % (lengvos kietosios medžiagos) | 1.1–1.3× | Žemas | 6-10 mėnesių | 1,2–1,4 W/cm² |
| 2–3 % (vidutinio stiprumo kietosios medžiagos) | 1.3–1.8× | Vidutinis | 3-5 mėnesius | 0,9–1,1 W/cm² |
| 4–6% (sunkiosios kietosios medžiagos) | 1.8–2.5× | Aukštas | 6-10 savaičių | 0,6–0,8 W/cm² |
Nusėdimo greitis iš nuotekų valymo rezervuarų, kuriems taikomas mišrus dengimo ir fosfatavimo skalavimo vanduo
Vertikalus ir horizontalus montavimas naudojant didelio{1}}kietųjų dalelių paslaugą
Plokštės orientacija lemia, ar kietosios medžiagos nusėda ant paviršiaus, ar nuslysta. Horizontaliai sumontuota plokštė turi didelį į viršų-atsuktą paviršių, kuriame dalelės kaupiasi veikiant gravitacijai. Nuosėdų sluoksnis auga iš viršaus į apačią, o storiausias kaupimasis vyksta viršutiniame paviršiuje, kur tėkmė silpniausia.
Vertikaliai sumontuota plokštė turi mažesnį horizontalų skerspjūvį{0}}. Kietos medžiagos, nusėdusios ant flanšo viršaus arba ant horizontalių atraminių elementų, nepadengia viso šildomo paviršiaus. Vertikalus plokštės paviršius pirmiausia patiria šlyties{3}}nusėdimą, o ne gravitacinį nusėdimą. Lauko duomenys iš nuotekų rezervuarų rodo, kad vertikaliai sumontuotos plokštės per tą patį eksploatavimo laikotarpį sukaupia 40–60 % mažiau nuosėdų, lyginant su horizontaliais blokais.
| Montavimo orientacija | Indėlių kaupimas | Valymo dažnumas | Geriausia programa |
|---|---|---|---|
| Horizontalus, nukreiptas į viršų- | Aukštas | Dažnas | Nerekomenduojama |
| Horizontalus, nukreiptas-žemyn | Vidutinis | Vidutinis | Ribota erdvė |
| Vertikalus, lygiagretus tekėjimui | Žemas | Nedažnas | Dauguma programų |
| Vertikalus, statmenas tekėjimui | Vidutinis | Vidutinis | Didelio srauto{0}}cisternos |
Montavimo orientacija ir jos poveikis nuosėdų kaupimuisi
Paviršiaus apdaila ir plokštės geometrijos efektai
Lygus, poliruotas plokštės paviršius sumažina nusėdusių kietųjų dalelių sukibimo stiprumą. Dalelės, kurios tvirtai prisirištų prie šiurkštaus paviršiaus, lengviau nuslysta, kai srauto greitis padidėja maišymo ar valymo ciklų metu. Poliruoti paviršiai pailgina valymo intervalą 30–50 %, kai naudojamas didelis -kietumas, palyginti su standartine paviršiaus apdaila.
Svarbus ir plokštės storis. Storesnė plokštė turi didesnę šiluminę masę ir lėčiau reaguoja į galios pokyčius. Tačiau jis taip pat geriau atsparus deformacijai ir mechaniniams pažeidimams. Didelės-kietosios medžiagos naudojimo metu, kai valant gali reikėti valyti šepečiu arba grandyti, storesnė plokštė yra patvaresnė.
Pakrautų{0}} tankų maišymo ir valymo strategijos
Pertraukiamas didelio{0}}greičio maišymas yra veiksmingesnis nei nuolatinis žemo{1}}lygio maišymas, kad būtų užtikrintas didelis-kietųjų medžiagų kiekis. Periodiškai didinant srauto greitį ties plokšte iki 0,5–0,8 m/s, laisvos nuosėdos nuplaunamos, kol jos nesustingsta į tvirtą sluoksnį. Tai galima pasiekti naudojant laikmačiu{7}}valdomą induktorių arba specialų maišymo siurblį, kuris veikia 5–10 minučių kas valandą.
Cheminiam valymui vietoje reikalingas valymo tirpalas, ištirpdantis konkrečią nuosėdų sudėtį. Metalo hidroksido svarstyklės reaguoja į praskiestą rūgštį. Kalcio fosfato nuosėdoms reikia kompleksono arba švelnios rūgšties mirkymo. Valymo grafikas, pagrįstas tikrinimo rezultatais-o ne fiksuotu kalendoriumi-neleidžia nuosėdoms pasiekti tokio storio, dėl kurio plokštės paviršiaus temperatūra patenka į skilimo intervalą.
| Valymo būdas | Veiksmingumas metalų hidroksidams | Veiksmingumas ant fosfatų svarstyklių | Rizika plokštelei | Rekomenduojamas intervalas |
|---|---|---|---|---|
| Praskiesti HCl cirkuliaciją | Aukštas | Vidutinis | Žemas | 4-8 savaites |
| Sulfamo rūgšties mirkymas | Vidutinis | Aukštas | Žemas | 6-10 savaičių |
| EDTA chelatas | Vidutinis | Aukštas | Žemas | 8-12 savaičių |
| Aukšto{0}}slėgio vandens srovė | Aukštas | Vidutinis | Vidutinis | 8-12 savaičių |
| Mechaninis šepetys | Aukštas | Aukštas | Aukštas | Nerekomenduojama |
Valymo metodų rekomendacijos iš nuotekų valymo įrenginių su šildymo plokštėmis
Praktiniai didelio{0}}kietųjų dalelių nuotekų specifikacijos žingsniai
Pradėkite nuo kietųjų medžiagų apibūdinimo. Bendra skendinčių kietųjų dalelių koncentracija, dalelių dydžio pasiskirstymas ir mineralinė sudėtis lemia nusėdimo greitį ir reikalingą valymo būdą. Paprasta gravimetrinė analizė ir ankstesnio proceso chemijos apžvalga suteikia daugumą reikalingos informacijos.
Pasirinkite vatų tankį iš tikrosios kietųjų medžiagų koncentracijos. 2–3 % skendinčių kietųjų dalelių yra tinkama 0,9–1,1 W/cm² riba. Virš 4 % kietųjų dalelių, sumažėja iki 0,6–0,8 W/cm². Šios vertės apima vertikalų montavimą ir periodinį didelio{10}}greičio maišymą. Montuojant horizontaliai, reikia dar 20–30 % sumažinti.
Nurodykite poliruotą plokštės paviršių. Papildomos išlaidos yra nedidelės, o valymo intervalas pailgėja. Patikrinkite, ar rezervuaro gylis yra pakankamas vertikaliam montavimui, o virš šildomos dalies turi būti bent 75 mm skysčio. Jei gylio nepakanka, apsvarstykite kelias trumpesnes plokštes, o ne vieną ilgą įrenginį.
Įdiekite srauto stebėjimą ir aukštos{0}}temperatūros išjungimą. Dirbant su dideliu -kietųjų medžiagų kiekiu, užsikimšęs filtras arba sugedęs maišymo siurblys gali per kelias valandas sumažinti srauto greitį žemiau saugaus slenksčio. Srauto jungiklis ir plokštės paviršiaus temperatūros riba 15–20 laipsnių virš normalios darbinės temperatūros apsaugo nuo greito perkaitimo, atsirandančio dėl srauto praradimo.
Kai standartinės plokštės negali atlaikyti kietųjų dalelių apkrovos
Nuotekų valymo rezervuaruose, kuriuose yra didelė kietųjų medžiagų koncentracija ir ribota periferinė erdvė, dažnai negalima įrengti standartinių vatų tankio šildymo plokščių, kurios neleidžia greitai užsiteršti. 6 kW našumui esant 0,8 W/cm² reikia 7 500 cm² plokštės paviršiaus -daugiau nei viena plokštė užtikrina tipinius bako matmenis.
Pasirinktinė šildymo plokštės konfigūracija su dideliu paviršiaus plotu, mažu vatų tankiu ir poliruotu paviršiumi pašalina pagrindinę su kietosiomis medžiagomis susijusio{0}}užteršimo priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja suspenduotų kietųjų medžiagų koncentracijos, dalelių charakteristikų, rezervuaro matmenų, maišymo būdo ir reikalingos galios. Įrenginiams su keliais nuotekų valymo rezervuarais šis -specialus metodas sumažina nuosėdų- susijusį perkaitimą ir pailgina intervalą tarp būtinų valymo procedūrų.
