Metalo apdailos nuotekų valymo įrenginiai pakeitė 6 kW PTFE panardinamą šildytuvą jau po penkių mėnesių. Šildytuvas buvo sumontuotas 15 000 -litrų išlyginimo bake, 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. Šildytuvo paviršiuje buvo storas, nelygus 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. Dėl šiluminių ir mechaninių PTFE panardinamojo šildytuvo poreikių šioje aplinkoje reikia 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 prie šildytuvo paviršiaus. Antra, jie nusėda tiesiai ant šildytuvo, sudarydami porėtą, nelygų sluoksnį, kuris padidina šiluminę varžą ir sukuria vietines karštąsias vietas po storesnėmis nuosėdomis.
Nusėdimo greitis priklauso nuo dalelių koncentracijos, srauto greičio šildytuve ir temperatūrų skirtumo tarp šildytuvo ir tūrinio skysčio. Aukšta šildytuvo paviršiaus temperatūra padidina nusėdimą, skatindama ištirpusių medžiagų nusodinimą ir priversdama daleles stipriau prilipti prie karšto paviršiaus.
| Suspenduotų kietųjų dalelių koncentracija | Santykinis klampumas | Nusėdimo greitis ant šildytuvo | 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
Šildytuvo orientacija lemia, ar kietosios dalelės nusėda ant paviršiaus, ar nuslysta. Horizontaliai sumontuotas šildytuvas turi didelį į viršų-atsuktą paviršių, kuriame dalelės kaupiasi dėl gravitacijos. Nuosėdų sluoksnis auga iš viršaus į apačią, o storiausias kaupimasis vyksta viršutiniame paviršiuje, kur tėkmė silpniausia.
Vertikaliai sumontuotas šildytuvas turi mažesnį horizontalų{0}}skerspjūvį. Kietos medžiagos, nusėdusios ant flanšo viršaus arba ant horizontalių atraminių elementų, nepadengia viso šildomo paviršiaus. Vertikalus šildytuvo paviršius pirmiausia patiria šlyties{3}} nusodinimą, o ne gravitacinį nusėdimą. Lauko duomenys iš nuotekų rezervuarų rodo, kad vertikaliai montuojami šildytuvai per tą patį veikimo laikotarpį sukaupia 40–60% mažiau nuosėdų, palyginti su horizontaliais įrenginiais.
| 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 šildytuvo geometrijos efektai
Lygus, poliruotas PTFE 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.
Šildytuvo skersmuo taip pat turi reikšmės. Didesnio-skersmens apvalkalas turi mažesnį paviršiaus-ploto-ir-tūrio santykį, o tai sumažina bendrą nusodinimui skirtą paviršių, tenkantį tiekiamos galios vienetui. Tačiau didesnis skersmuo taip pat reiškia mažesnį paviršiaus plotą tam tikram ilgiui, todėl norint pasiekti tą pačią galią reikia ilgesnio šildytuvo arba didesnio vatų tankio.
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 šildytuve iki 0,5–0,8 m/s, palaidos nuosėdos išplaunamos, 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 šildytuvo paviršiaus temperatūra patenka į skilimo diapazoną.
| Valymo būdas | Veiksmingumas metalų hidroksidams | Veiksmingumas ant fosfatų svarstyklių | Pavojus PTFE | 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 PTFE panardinamaisiais šildytuvais
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 šildytuvo 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 kelis trumpesnius šildytuvus, 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 šildytuvo paviršiaus temperatūros riba, 15–20 laipsnių virš normalios darbinės temperatūros, apsaugo nuo greito perkaitimo, atsirandančio dėl srauto praradimo.
Kai standartiniai šildytuvai negali atlaikyti kietųjų dalelių apkrovos
Nuotekų valymo rezervuaruose, kuriuose yra didelė kietųjų medžiagų koncentracija ir ribota periferinė erdvė, dažnai negali būti standartinių PTFE panardinamųjų šildytuvų, kurių vatų tankis neleidžia greitai užsiteršti. 6 kW veikimui esant 0,8 W/cm² reikia 7 500 cm² šildytuvo paviršiaus -daugiau nei vienas šildytuvas užtikrina tipinius bako matmenis.
Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo 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.
