SU1555295A1

SU1555295A1 - Method of preventing scale deposition on heat-exchange surfaces

Info

Publication number: SU1555295A1
Application number: SU853878432A
Authority: SU
Inventors: Аубекир Ягопирович Найманов; Сергей Борисович Никиша; Сергей Владимирович Ковтун; Анатолий Трофимович Надтока
Original assignee: Макеевский Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1990-04-07

Abstract

Изобретение относитс к безреагентным способам обработки воды, например электрообработки, с целью предотвращени осаждени накипи на поверхности теплообменных аппаратов в системах оборотного водоснабжени промпредпри тий, например, химической и металлургической промышленности. Цель изобретени - снижение затрат электроэнергии. Способ осуществл ют путем электрообработки циркул ционной воды перед подачей ее в теплообменник на плотности тока 2-30 А/м² и отношении расхода циркулирующей воды к площади электродов 20-100 м³/ч^.м².The invention relates to reagent-free water treatment methods, such as electrical treatment, in order to prevent scale deposition on the surface of heat exchangers in industrial water supply systems of industrial enterprises, such as the chemical and metallurgical industries. The purpose of the invention is to reduce the cost of electricity. The method is carried out by electroprocessing of the circulating water before being supplied to the heat exchanger at a current density of 2-30 A / m ² and a ratio of the flow rate of the circulating water to the electrode area of 20-100 m ³ / h ^. m ² .

Description

Изобретение относитс к безреагент- ным способам обработки воды, в частности путем электролиза, дл предотвращени осаждени накипи на теплооб- менные поверхности в системах оборотного водоснабжени промпредпри тий, например, химической и металлургической промышленности.The invention relates to reagent-free water treatment methods, in particular by electrolysis, to prevent scale deposition on heat exchange surfaces in industrial water supply systems of industrial enterprises, such as the chemical and metallurgical industries.

Цель изобретени - снижение энергозатрат на электрообработку воды,The purpose of the invention is to reduce the energy consumption for the electro-treatment of water,

В циркул ционных системах вод ного охлаждени (оборотного водоснабжени ) вследствие нагрева и упаривани вода становитс пересыщенной накипеобразо- вател ми, например карбонатом кальци и гидроокисью магни . Однако в пересыщенном состо нии вода может находитьс длительное врем . Кристаллизаци накипеобразователей резко ускор етс при воздействии электрического пол и тока, что и происходит в теплообменниках под действием ЭДС, возникающей при наличии теплового потока . Этим объ сн етс преимущественноеIn circulating water cooling systems (circulating water supply), due to heating and evaporation, the water becomes supersaturated with scale-makers, such as calcium carbonate and magnesium hydroxide. However, water can be in a supersaturated state for a long time. The crystallization of scalers accelerates sharply when exposed to an electric field and current, which occurs in heat exchangers under the action of EMF arising in the presence of heat flow. This explains the predominant

осаждение накипи на поверхности теплообменников .deposition of scale on the surface of heat exchangers.

В предлагаемом способе циркулирую- ща вода, пересыщенна накипеобразо- вател ми, подвергаетс воздействию электрического пол и тока от внешнего источника тока до теплообменников. Электрообработка приводит к активации процессов кристаллизации и выделени накипеобразователей на катодной поверхности .In the proposed method, circulating water supersaturated with scale-generators is exposed to an electric field and a current from an external current source to heat exchangers. Electrical treatment leads to the activation of crystallization processes and the release of scalers on the cathode surface.

Таким образом, провоцируетс осаждение накипи вне теплообменников и накипеобразование в них резко уменьшаетс . Существенных изменений каких-либо показателей качества обрабатываемой воды не происходит, поскольку только переноситс место осаждени накипи из теплообменников на электроды. Дл такого переноса необходимо , чтобы количество электричества , подаваемое от внеганего источника тока, дл электрообработки было неThus, precipitation of the scale outside the heat exchangers is provoked and scale formation in them is drastically reduced. Significant changes in any indicators of the quality of the treated water do not occur, since only the place of deposition of scale from the heat exchangers to the electrodes is transferred. For such a transfer, it is necessary that the amount of electricity supplied from the extra-current source for electrical treatment is not

(Л(L

С.WITH.

меньше, чем количество электричества, протекающее в теплообменнике за счет ЭДС, генерируемой тепловым потоком.less than the amount of electricity flowing in the heat exchanger due to the EMF generated by heat flow.

Количество электричества при элек- трообработке пропорционально плотности тока, площади электродов и продолжительности обработки. Количество накипи, образующеес в системах вод ного охлаждени , зависит от темпера- туры и карбонатной жесткости воды.The amount of electricity in the electroprocessing is proportional to the current density, the area of the electrodes and the duration of treatment. The amount of scale formed in water cooling systems depends on the temperature and carbonate hardness of the water.

Снижение энергозатрат и надежность предотвращени осаждени накипи в теплообменниках обеспечиваютс за сче установлени количественной взаимо- св зи между всеми перечисленными параметрами .The reduction of energy consumption and the reliability of preventing the deposition of scale in heat exchangers is ensured by establishing a quantitative relationship between all the listed parameters.

При плотности тока менее 2 А/м и соотношении расхода циркулирующей воды к площади электродов более 100 м3/ /ч«м резко уменьшаетс эффект проти- вонакипного действи электрообработки , а плотности тока более 30 А/мг и соотношение менее 20 м эконо- мически нецелесообразны, поскольку привод т к росту энергозатрат и капитальных вложений. When the current density is less than 2 A / m and the ratio of circulating water flow to the electrode area is more than 100 m3 / / h "m, the effect of counter-scavenging electrical treatment decreases sharply, and the current density is more than 30 A / mg and the ratio less than 20 m is economically impractical because it leads to increased energy costs and capital investments.

Пример. На химическом заводе в системе оборотного водоснабжени производительностью 900 м /ч провод т промышленные испытани электрообработки виды дл снижени накипеобразова- ни . Температура воды в среднем около 30°С, жесткость обща 7 мг-экв/л,Example. At the chemical plant in the circulating water supply system with a capacity of 900 m / h, industrial tests of electrical treatment are carried out to reduce the scale formation. The average water temperature is about 30 ° С, the total hardness is 7 mEq / l,

карбонатна жесткость около 3,5 мг- -экв/л. В оборотной системе на всасывающей линии циркул ционных насосов смонтирована система электродов с графитовыми пластинчатыми анодами и стальными листовыми катодами площадью 40 м2. В соответствии с найденными в лабораторных услови х зависимост ми плотность тока поддерживают 3 А/мг, напр жение между электродами 8 В, расход электроэнергии на 1 м /ч расхода воды составл ет 0,001 кВт,ч. Испытание продолжают 6 мес. Количество накипи в теплообменниках уменьшаетс на 90% по сравнению с режимом без электрообработки.carbonate hardness of about 3.5 mg-eq / l. A system of electrodes with graphite lamellar anodes and steel sheet cathodes with an area of 40 m2 was mounted in the circulating system on the suction line of the circulation pumps. In accordance with the dependencies found in the laboratory, the current density is maintained at 3 A / mg, the voltage between the electrodes is 8 V, the electric power consumption per 1 m / h of water consumption is 0.001 kWh. The test continues for 6 months. The amount of scale in the heat exchangers is reduced by 90% compared to the non-electroprocessing mode.

Claims

Invention Formula

A method for preventing the deposition of scale on the heat-exchanging surfaces of circulating water-cooling systems, including the electro-treatment of the circulating water using plate electrodes connected to the poles of the DC source, characterized in that, in order to reduce energy costs, the electro-treatment of the circulating water leads before it is supplied to the heat exchanger at a current density of 2-30 A / m and the ratio of circulating water flow to the area of electrodes is 20-100 m / h-m2.