Szukasz systemu uzdatniania wody? Sprawdź produkty dostępne w sklepie internetowym lub napisz do eksperta!


Dzisiejszy artykuł to kontynuacja cyklu o uzdatnianiu wody dla przemysłu. Tym razem przyjrzymy się uzdatnianiu wody do wież chłodniczych oraz klimatyzacji. Jakie systemy filtracyjne sprawdzą się najlepiej w tym sektorze?

Otwarty i zamknięty układ

W praktyce chłodniczej możemy spotkać się ze skraplaczami powietrznymi, wodnymi, natryskowo-wyparnymi. Skraplacze wodne występują z otwartymi obiegami wody chłodzącej oraz z zamkniętymi obiegami.

W obiegu otwartym woda pobierana jest z sieci wodociągowej lub otwartego zbiornika wodnego. W obiegach zamkniętych woda opuszczająca skraplacz przepływa do wieży chłodniczej. Tam jest wychładzana, a po zakończeniu tego procesu powraca do skraplacza.

Układ zamknięty to chociażby obieg zimnej wody w klimatyzacji. Najczęściej stosuje się w nich wodę zmiękczoną i zdemineralizowaną. Jest stosowana do napełniania systemów wykonanych z tworzyw odpornych na korozję. W wielu przypadkach taka woda jest wykorzystywana przy pierwszym napełnieniu układu.  W niektórych sytuacjach oprócz zmiękczania i demineralizacji konieczne jest także zastosowanie innych metod uzdatniania wody.

Wieże chłodnicze to jeden z najpopularniejszych przykładów obiegu otwartego. W układach wież chłodniczych odparowaniu poddawana jest jedynie czysta woda. Przez to stale wzrasta zasolenie wody obiegowej. Problemem może być też namnażanie się mikroorganizmów.

Normy, które musi spełniać woda w układach chłodniczych

Przepisy VDI 3803 regulują wytyczne dotyczące jakości wody obiegowej. Ta nie może w żaden sposób uszkadzać elementów obwodu chłodzącego. Niektóre z parametrów przedstawiam w poniższej tabeli.

MateriałMaksymalna przewodnośćMaksymalna zawartość wapniaMaksymalna zawartość siarczanówMaksymalna zawartość chlorków
Stal, metale kolorowe220020325200
Stal, metale powlekane250020400250
Tworzywa sztuczne i stal nierdzewna3000600400

Zalecenia dotyczące wody obiegowej mogą różnić się od siebie. Wynika to z zastosowania różnych materiałów konstrukcyjnych. Przyjmuje się pewne założenia, które często pojawiają się w wytycznych inżynierów oraz producentów.

Woda powinna być całkowicie pozbawiona mętności. Nie może mieć wyraźnego zapachu, nie może też być skażona biologicznie, a zawartość substancji organicznych powinna być dość niska. Optymalny zakres odczynu pH to 6,5 do 8,5. Twardość wody zazwyczaj powinna mieścić się w zakresie od 35 do 70 mg/dm3 Ca w przeliczeniu na CaCO3 (od 2 do 4°n). Zasolenie nie powinno przekraczać 1000 mg/dm3. Suma chlorków i siarczanów w wodzie chłodzącej nie powinna być wyższa niż 250 mg/dm3.

Po co uzdatniać wodę w wieżach chłodniczych?

Powodów, dla których warto uzdatniać wodę w wieżach chłodniczych i klimatyzacjach jest co najmniej kilka. Przede wszystkim przy zanieczyszczonej wodzie istnieje większe ryzyko powstania korozji. Na powierzchniach wymiany ciepła może pozostawać między innymi osad zwany kamieniem kotłowym. Powierzchnie pokryte osadem to doskonałe środowisko dla rozwoju mikroorganizmów. Dochodzi też do zamulania instalacji wody chłodzącej.

Nieuzdatniona woda może powodować obniżenie intensywności chłodzenia skraplacza. Często jest to wynik pozostawania osadu w rurach. To z kolei przyczynia się do zmniejszenia współczynnika przenikania ciepła i powstawania dodatkowego oporu cieplnego. I tutaj warto wspomnieć o zatrważających danych. Wiele źródeł potwierdza, że warstwa kamienia kotłowego o grubości 0,5 mm powoduje zmniejszenie wydajności skraplacza nawet o 20%. Natomiast wydajność może spaść nawet o połowę, jeśli dopuścimy do powstania warstwy kamienia o grubości 1,8mm.

Obliczono, że koszty eksploatacji spowodowane przez muł, osady, kamień mogą wzrosnąć dla przedsiębiorstwa nawet o 60%. Kolejnym minusem jest wzrost kosztów remontów i napraw urządzeń chłodniczych. Wszystko przez korozje metalowych części i wyniszczanie przez osad tworzyw mających styczność z wodą chłodzącą. Remonty maszyn to niestety też przestoje, a więc strata pieniędzy.

Uzdatnianie wody ma służyć również zabezpieczeniu instalacji przed rozwojem mikroorganizmów, w tym bakterii. Niektóre rodzaje posiadają metabolizm żelazowy i potrafią wyniszczyć instalację w niecały rok.

Jak uzdatniać wodę?

Uzdatnianie wody do wież chłodniczych musi być dobrane w taki sposób, aby zminimalizować powstawanie korozji, zredukować występowanie zanieczyszczeń, w tym kamienia kotłowego. Systemy uzdatniania powinny minimalizować możliwość rozwoju mikroorganizmów, zwiększać wydajność urządzeń i przedłużać ich żywotność.

Przed doborem odpowiedniej techniki bardzo istotne jest ustalenie parametrów wody. Oprócz właściwości fizycznych istotne są: odczyn pH, twardość (węglanowa i niewęglanowa), zasadowość, utlenialność, przewodność, zawartość tlenu, korozyjność, stabilność (także pod względem termicznym) oraz jeszcze kilka innych.

Metody uzdatniania wody powinny być dobierane indywidualnie do każdego przypadku, jednak jest kilka sposobów, które wyróżniają się na tle innych skutecznością i dlatego są często wybierane.

Usuwanie zanieczyszczeń mechanicznych

W wodzie przeznaczonej do układów chłodniczych częstym problemem są zanieczyszczenia mechaniczne, koloidalne i cząsteczkowo-dyspersyjne. Do ich usuwania stosuje się zwykle filtry mechaniczne o dużych wydajnościach. W niektórych przypadkach dobrze sprawdzają się filtry multikartridżowe lub kolumny filtracyjne.

Usuwanie kamienia kotłowego

Kamień kotłowy to częsty problem pojawiający się w kotłach parowych oraz innych wymiennikach ciepła. Osadza się, jeśli temperatura wynosi przynajmniej 28 – 30 stopni. Najlepszą ochroną przed tym problemem są zmiękczacze wody działające w oparciu o wymianę jonową.

Czasami systemy wymagają bardzo dużej ilości dobrze zmiękczonej wody. W takich sytuacjach proponowane są stacje zmiękczające wykonane z dwóch (lub więcej) zmiękczaczy wody.

Optymalna filtracja wody

W niektórych układach należy zastosować systemy odwróconej osmozy. Są układy, w których wystarcza jedynie zmiękczanie, jednak w licznych przypadkach potrzebna jest woda dokładnie oczyszczona, pozbawiona wszystkich soli mineralnych.

Odwrócona osmoza świetnie sprawdza się w układach, w których część wody ulega odparowaniu i może pozostawać duży osad.

Usuwanie kamienia kotłowego i biofilmu

Jeśli dany układ do tej pory działał bez uzdatniania wody, to istnieje dość duża szansa, że wewnątrz już znajduje się kamienny osad. Istnieją dwie metody usuwania kamienia kotłowego. Pierwszym sposobem jest usuwanie mechaniczne, natomiast drugi to metody chemiczne. Wśród metod chemicznych można wymienić choćby inhibitory korozji. Te preparaty wytwarzają specjalną warstwę ochronną na metalowych częściach instalacji.

Z kolei biocydy hamują rozwój grzybów, bakterii i glonów. Biocydy z powodzeniem będą zapobiegały odkładaniu się filmu biologicznego na ścianach urządzeń.

Woda do klimatyzacji

Woda w systemach klimatyzacyjnych jest wykorzystywana głównie do nawilżania powietrza. Jeśli producent o to nie zadba, użytkownicy klimatyzacji mogą odczuwać bóle gardła, przeziębienia, problemy z oczami, katar lub dyskomfort. Można tego uniknąć stosując w systemie wodę odpowiedniej jakości.

Zazwyczaj do uzdatniania cieczy niezbędnej w układach klimatyzacyjnych stosuje się zmiękczacze wody. Jest to najtańszy sposób na oczyszczenie wody. Bez zmiękczania kamień szybko mógłby zniszczyć urządzenia. W tym przypadku nie ma żadnych wyznaczonych norm, jednak dąży się do jak największego zmiękczenia.

Woda do klimatyzacji może być też uzdatniana za pomocą systemów odwróconej osmozy. W niektórych przypadkach dodatkowo stosuje się systemy dezynfekcji (na przykład generatory dwutlenku chloru).

Wszystkie normy dotyczące jakości wody do wież klimatyzacyjnych normują przepisy VDI 6022. Dobór technologii uzdatniania wody zależy od materiałów, z których został wykonany układ oraz odczynu pH.

Poszukujesz sposobu na uzdatnianie wody w swoim przedsiębiorstwie?

Jeśli potrzebujesz porady dotyczącej doboru systemów uzdatniania wody do swojego przedsiębiorstwa, zapraszam do kontaktu.