Metallist viimistletud reoveepuhasti asendas 6 kW PTFE sukelsoojendi juba viie kuu pärast. Kütteseade oli paigaldatud 15 000{7}}liitrisesse tasanduspaaki, mis võtab vastu loputusvett plaadistus-, fosfaat- ja anodeerimisliinidest. Paak sisaldas 3–5% hõljuvat tahket ainet – metallhüdroksiide, kaltsiumfosfaadi sadet ja ülekannet. Küttekeha pinnal oli paks, ebaühtlane ladestuskiht, millesse on sisse ehitatud tahked osakesed. Isolatsioonitakistus oli langenud alla 20 MΩ.
Kõrge -tahkeainesisaldusega reovesi erineb põhimõtteliselt puhastest vannidest. Vedelik ei ole lahus,{2}}see on suspensioon. Tahked osakesed settivad, ladestuvad ja kogunevad kuumutatud pindadele. Termilised ja mehaanilised nõudmised PTFE-sukelküttekehale selles keskkonnas nõuavad disainilahendust, mis võtab arvesse tahkete ainete kontsentratsiooni, osakeste suuruse jaotust, settimiskiirust ja tehases kasutatavat puhastusmeetodit.
Miks heljuvad tahked ained muudavad soojusülekande võrrandit?
Hõljuvad osakesed mõjutavad soojusülekannet kahel viisil. Esiteks suurendavad need vedeliku efektiivset viskoossust, paksendades küttekeha pinnal termilist piirkihti. Teiseks sadestuvad need otse küttekehale, moodustades poorse, ebaühtlase kihi, mis lisab soojustakistust ja tekitab paksemate lademete alla lokaalseid kuumaid kohti.
Sadestamiskiirus sõltub osakeste kontsentratsioonist, voolukiirusest kütteseadmes ning temperatuuride erinevusest küttekeha ja lahtise vedeliku vahel. Kõrge küttekeha pinnatemperatuur suurendab sadestumist, soodustades lahustunud ainete sadenemist ja pannes osakesed tugevamini kuumale pinnale kinni.
| Suspendeeritud tahkete ainete kontsentratsioon | Suhteline viskoossus | Sadestumise määr küttekehale | Aeg kuni 2 mm skaala | Ohutu vattihedus |
|---|---|---|---|---|
| <0.1% (clean water) | 1.0× | Väga madal | >12 kuud | 1,5–2,0 W/cm² |
| 0,5–1,0% (kerged tahked ained) | 1.1–1.3× | Madal | 6-10 kuud | 1,2–1,4 W/cm² |
| 2–3% (mõõdukas tahke aine) | 1.3–1.8× | Mõõdukas | 3-5 kuud | 0,9–1,1 W/cm² |
| 4–6% (rasked kuivained) | 1.8–2.5× | Kõrge | 6-10 nädalat | 0,6–0,8 W/cm² |
Sadestumise kiirused reoveepuhastusmahutitest, mis saavad segatud plaadistuse ja fosfaadiga loputusvett
Vertikaalne vs. horisontaalne paigaldus kõrge{1}}tahkematerjali teenuses
Küttekeha orientatsioon määrab, kas tahked ained ladestuvad pinnale või libisevad maha. Horisontaalselt paigaldatud küttekehal on suur ülespoole-suunatud pind, kuhu osakesed kogunevad gravitatsiooni mõjul. Sadekiht kasvab ülalt alla ja kõige paksem kogunemine toimub ülemisel pinnal, kus vool on kõige nõrgem.
Vertikaalselt paigaldatud küttekehal on väiksem horisontaalne{0}}ristlõige. Tahked ained, mis settivad ääriku ülaosale või horisontaalsetele tugidetailidele, ei kata kogu kuumutatud pinda. Vertikaalsel küttepinnal esineb peamiselt nihkejõul-ajendav sadestumine, mitte gravitatsiooniline settimine. Reoveepaakide väliandmed näitavad, et vertikaalselt paigaldatud küttekehad koguvad sama tööperioodi jooksul 40–60% vähem sadestist võrreldes horisontaalsete kütteseadmetega.
| Paigaldussuund | Hoiuste kogumine | Puhastamise sagedus | Parim rakendus |
|---|---|---|---|
| Horisontaalne, üles{0}}suunatud | Kõrge | Sagedane | Ei soovita |
| Horisontaalne, alla{0}}suunatud | Mõõdukas | Mõõdukas | Piiratud ruum |
| Vertikaalne, paralleelne vooluga | Madal | Harva | Enamik rakendusi |
| Vertikaalne, vooluga risti | Mõõdukas | Mõõdukas | Suure{0}}vooluhulga mahutid |
Paigaldussuund ja selle mõju hoiuste kogunemisele
Pinna viimistlus ja küttekeha geomeetria efektid
Sile, poleeritud PTFE pind vähendab ladestunud tahkete ainete nakketugevust. Osakesed, mis kleepuvad tugevalt kareda pinnaga, libisevad kergemini maha, kui voolukiirus paagi segamise või puhastamise ajal suureneb. Poleeritud pinnad pikendavad puhastusintervalli 30–50% kõrge -kuivasisaldusega hoolduses võrreldes tavaliste pinnaviimistlustega.
Küttekeha läbimõõt on samuti oluline. Suurema-läbimõõduga ümbrisel on madalam pinna-pindala-ja -mahu suhe, mis vähendab ladestamiseks saadaolevat kogupinda tarnitud võimsusühiku kohta. Kuid suurem läbimõõt tähendab ka väiksemat pindala antud pikkuse puhul, mistõttu on sama väljundi saavutamiseks vaja pikemat kütteseadet või suuremat vattihedust.
Tahkete ainete{0}}paakide segamis- ja puhastamisstrateegiad
Vahelduv{0}}kiire kiirusega segamine on tõhusam kui pidev madala{1}}taseme segamine suure-tahkeaine teenuse jaoks. Voolukiiruse perioodiline tõstmine küttekeha juures 0,5–0,8 m/s-ni puhastab lahtised sadestused enne, kui need kõvastuvad vastupidavaks kihiks. Seda saab saavutada taimeriga-juhitava pumba või spetsiaalse segamispumbaga, mis töötab iga tunni järel 5–10 minutit.
Kohapealseks keemiliseks puhastamiseks on vaja puhastuslahust, mis lahustab konkreetse sademe koostise. Metallhüdroksiidi kaalud reageerivad lahjendatud happele. Kaltsiumfosfaadi ladestamiseks on vaja kelaativat ainet või nõrga happe leotamist. Ülevaatustulemustel põhinev puhastusgraafik -mitte fikseeritud kalender- hoiab ära sademete jõudmise paksuseni, mis viib küttekeha pinna temperatuuri lagunemisvahemikku.
| Puhastusmeetod | Tõhusus metallhüdroksiididele | Efektiivsus fosfaadikaaludele | Oht PTFE-le | Soovitatav intervall |
|---|---|---|---|---|
| Lahjenda HCl tsirkulatsiooni | Kõrge | Mõõdukas | Madal | 4-8 nädalat |
| Sulfamiinhappe leotus | Mõõdukas | Kõrge | Madal | 6-10 nädalat |
| EDTA kelaat | Mõõdukas | Kõrge | Madal | 8-12 nädalat |
| Kõrgsurve{0}}veejuga | Kõrge | Mõõdukas | Mõõdukas | 8-12 nädalat |
| Mehaaniline harjamine | Kõrge | Kõrge | Kõrge | Ei soovita |
Puhastusmeetodi soovitused reoveepuhastitest PTFE sukelsoojenditega
Praktilised spetsifikatsioonietapid kõrge{0}}tahke reovee jaoks
Alustage tahkete ainete iseloomustamisega. Heljumi kogukontsentratsioon, osakeste suuruse jaotus ja mineraalne koostis määravad sadestumise kiiruse ja vajaliku puhastusmeetodi. Lihtne gravimeetriline analüüs ja eelneva protsessi keemia ülevaade annavad suurema osa vajalikust teabest.
Valige vattihedus tegeliku tahkete ainete kontsentratsioonist. 2–3% heljumi puhul on sobiv piirmäär 0,9–1,1 W/cm². Kuivaineid üle 4%, väheneb 0,6–0,8 W/cm². Need väärtused eeldavad vertikaalset paigaldamist ja perioodilist suure{10}}kiirusega segamist. Horisontaalne paigaldus nõuab täiendavat 20–30% vähendamist.
Määrake poleeritud küttekeha pind. Lisakulu on tagasihoidlik ja puhastusintervalli pikenemine märkimisväärne. Veenduge, et paagi sügavus oleks vertikaalseks paigaldamiseks piisav ja vedelikuga kaetud köetava sektsiooni kohal vähemalt 75 mm. Kui sügavus on ebapiisav, kaaluge ühe pika seadme asemel mitu lühemat küttekeha.
Paigaldage vooluseire ja kõrge{0}}temperatuuri väljalülitus. Kõrge -kuivasisaldusega teenuse korral võib ummistunud filter või rikkis segamispump mõne tunni jooksul langetada voolukiiruse allapoole ohutut läve. Vooluhulga lüliti ja küttekeha pinnatemperatuuri piirväärtus 15–20 kraadi üle normaalse töötemperatuuri kaitsevad voolukadudele järgneva kiire ülekuumenemise eest.
Kui standardsed küttekehad ei talu tahkete ainete koormust
Kõrge tahke aine kontsentratsiooniga ja piiratud perifeerse ruumiga reoveepuhastusmahutid ei suuda sageli mahutada standardseid PTFE sukelsoojendeid vattihedusega, mis takistab kiiret saastumist. 6 kW töövõimsus 0,8 W/cm² nõuab 7500 cm² küttekeha pinda-rohkem, kui üks kütteseade annab tüüpiliste paagi mõõtmete piires.
Kohandatud PTFE-sukelsoojendi konfiguratsioon suure pindala, väikese vattiheduse ja poleeritud pinnaga lahendab tahkete ainetega{0}}seotud saastumise algpõhjuse. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab heljumi kontsentratsiooni, osakeste omadusi, paagi mõõtmeid, segamismeetodit ja nõutavat võimsust. Mitme reoveepuhastusmahutiga rajatiste puhul vähendab see rakendusespetsiifiline-lähenemine sademega-seotud ülekuumenemist ja pikendab vajalike puhastuste vahelist intervalli.
