На обследованиях систем охлаждения я чаще всего слышу одно: контур замкнутый, значит, чистый. Это не так. Вода в градирне испаряется, а соли и взвесь остаются, и с каждым циклом их концентрация растёт. Кратность упаривания обычно составляет 3–6. Для поддержания качества воды в таких системах используют оборудование для фильтрации и водоподготовки.
Открытая градирня работает как пылесос: с воздухом в чашу летят пыль, пыльца, листья и споры. Изнутри добавляются продукты коррозии. Соли прибывают с каждым циклом, а взвесь остаётся в контуре, пока её не снимет фильтр. Поэтому фильтрация оборотной воды нужна даже там, где подпиточная вода чистая.
Для поддержания качества воды в таких системах используют оборудование для фильтрации и водоподготовки.
В тепловых контурах также применяют теплообменники для систем отопления и ГВС, для которых качество циркулирующей воды напрямую влияет на эффективность теплопередачи и срок службы оборудования.
Какие загрязнения накапливаются в контуре
Очистка оборотной воды начинается с понимания, что именно в ней накопилось. Загрязнения делятся на три группы, и каждая бьёт по оборотному циклу по-своему.
Механическая взвесь и продукты коррозии
Это песок, ил, глина, окалина, пыль, органика и ржавчина. Норматив по взвешенным веществам для оборотного цикла — до 25 мг/л, выше 50 мг/л ситуация критическая. Нефтепродуктов допускается меньше 0,3 мг/л. Механические примеси вызывают засорение трубок теплообменника и абразивный износ насосов и уплотнений. В зонах с медленным потоком взвесь оседает шламом, и металл под ним ржавеет быстрее.
Соли жёсткости и накипь
Ионы кальция и магния при нагреве выпадают накипью. Рекомендуемая общая жёсткость — 3-7 мг-экв/л, выше 10 уже опасно. Слой накипи в 1 мм добавляет 10-15% к расходу энергии, при 3-5 мм теплообменник останавливают на чистку. Жёсткость растёт вместе с кратностью упаривания: при кратности 4 подпитка с жёсткостью 2 мг-экв/л даёт в контуре 8. Солесодержание удерживают продувкой.
Биологические обрастания
Рабочая температура 25-40 °C — оптимальная среда для бактерий, водорослей и грибов. Водоросли растут на освещённых участках градирни, бактерии и грибы — в тёмных застойных зонах. Биоплёнка нарастает на оросителе и в трубках. Слой в доли миллиметра мешает теплопередаче больше, чем накипь, и запускает подшламовую коррозию. Биообрастание забивает форсунки и сопла.
Что убирает фильтр, а что требует других методов
Механическая очистка оборотной воды снимает только нерастворённую фазу: взвесь, песок, окалину, хлопья продуктов коррозии, фрагменты биоплёнки. Нефтепродукты фильтр задерживает частично, до 70% при входной концентрации до 10 мг/дм³.
Растворённые соли жёсткости, кислород и углекислый газ фильтр не убирает, микроорганизмы не убивает. Против солей работают умягчение, ингибиторы и продувка, против биологии — биоциды.
Фильтрация оборотной воды — фундамент водоподготовки. Без неё реагенты работают вхолостую: взвесь закрывает поверхность от ингибиторов и кормит бактерии. Поэтому очистка воды в оборотной системе начинается с фильтра, а реагенты идут вторым шагом.
Признаки, что очистка уже необходима
Фильтрация воды в системе охлаждения нужна, если появился хотя бы один симптом:
- растёт перепад давления на теплообменнике;
- охлаждённая вода теплее нормы в 25-32 °C, а выше 38 °C ситуация критическая;
- падает производительность чиллера;
- забиваются форсунки и сопла градирни;
- на оросителе слизь и налёт, в чаше осадок;
- ручная чистка нужна всё чаще;
- электроэнергии уходит на 15-40% больше;
- межремонтный период сократился в 2-3 раза.
Очистка воды градирни нужна сразу, без ожидания симптомов, если градирня открытая или стоит на запылённой площадке. То же касается гальваники, металлообработки, автомоек и пищевых производств.
Типы фильтров и тонкость очистки
Фильтр для оборотной воды подбирают по тонкости фильтрации. Для защиты теплообменника базовый ориентир — 50-100 мкм, при жёстких требованиях — 20-25 мкм.
Сетчатые и дисковые
Сетчатый фильтр задерживает частицы от 10 до 5000 микрон. Самопромывные модели ставят на входе и для защиты насосов: при росте перепада давления сетка промывается обратным потоком без остановки. Дисковый фильтр работает в диапазоне 20-400 мкм и лучше переносит мягкую взвесь и водоросли, которые залепляют сетку.
Напорные фильтры с загрузкой
Песчаный напорный фильтр с кварцем или антрацитом очищает воду до 20-30 мкм. Он задерживает до 90% взвешенных веществ при входной концентрации до 150 мг/дм³. Скорость фильтрации — до 30 м/ч, обратная промывка занимает 1-2 минуты.
Гидроциклоны
Гидроциклон центробежной силой отбрасывает тяжёлые частицы от 50 мкм: абразивную взвесь, окалину, песок. Картриджный фильтр чистит тоньше, но расходует картриджи, поэтому основным в большом контуре его не ставят. Картриджи оправданы на отдельных малых потребителях с жёсткими требованиями к тонкости.
Схемы подключения: полный поток или боковой
В полнопоточной схеме фильтр для системы охлаждения пропускает весь расход. Защита полная, но аппарат крупный, а потери напора выше.
В байпасе, или боковом потоке, через фильтр идёт 3-10% циркуляционного расхода. Вода очищается постепенно, а фильтр для градирни получается компактнее и дешевле. Фильтрация воды для градирни чаще строится именно так: забор из чаши и возврат туда же. Третья точка врезки — линия подпитки.
Правило простое. Абразивная взвесь и прямой риск для теплообменника требуют полного потока. Если грязь копится из воздуха, хватает бокового.
Как подобрать оборудование под свою систему
Прежде чем выбирать фильтр для градирни, соберите исходные данные:
- циркуляционный расход в м³/ч и объём контура;
- тип градирни: открытая или закрытая;
- анализ воды по взвешенным веществам, жёсткости, железу, нефтепродуктам и pH;
- требования производителя теплообменника к тонкости фильтрации;
- температура воды: стандартные напорные фильтры рассчитаны до 50 °C;
- дренаж для промывки и площадь под оборудование.
Налаженная очистка оборотной воды возвращает в контур 90-98% воды, сокращает подпитку и продувку и держит теплопередачу стабильной. Начинать стоит с анализа воды: он покажет, какой фильтр для оборотной воды нужен и хватит ли его без реагентов.
Часто задаваемые вопросы
Нужна ли фильтрация, если подпитка идёт из водопровода?
Да. Упаривание концентрирует соли, а открытая градирня собирает пыль из воздуха, так что грязь копится при любой подпитке.
Убирает ли фильтр накипь?
Нет. Фильтр снимает только нерастворённые частицы. Против накипи работают умягчение, ингибиторы и продувка.
Какая тонкость нужна для защиты теплообменника?
Базовый ориентир — 50-100 мкм. Для пластинчатых аппаратов с узкими каналами берут 20-25 мкм.
Комментарии закрыты.