← Terug naar de categorie Drogen & koelen

Verborgen waarheden over koelsysteem Waterfiltratie

Veel eigenaren en exploitanten van koeltorens en koelsystemen zijn redelijk comfortabel in de overtuiging dat ze een effectief en veilig watersysteem gebruiken - maar hoe veilig zijn ze eigenlijk?

John Wilson van Amiad Water Systems UK bespreekt enkele van de verborgen waarheden.

Verkoopmanager John Wilson UK & Ierland

Door John Wilson van Amiad Water Systems UK

Door hun werking kunnen koelsystemen aanzienlijke niveaus van systeemverontreiniging lijden. Dit kan worden veroorzaakt door zwevende deeltjes in het suppletiewater, door de 'schrobactie' van koeltorens of door proceslekken die de microbiële activiteit bevorderen.

Met operators die van mening willen zijn dat ze een 'quick fix' zijn, zien we regelmatig operators die zich concentreren op slechts één aspect van het waterzuiveringsregime.

Ze realiseren zich niet dat dit de situatie alleen maar erger kan maken, zoals zorgvuldig wordt aangegeven door het eigen advies van de Health & Safety Executive (HSE):

"Een geschikt koelwaterbehandelingsprogramma moet niet alleen de legionella- en andere microbiële activiteit, maar ook corrosie, kalkaanslag en vervuiling kunnen beheersen en passende maatregelen kunnen omvatten, zoals regelmatige fysieke reiniging en desinfectie, om de reinheid van het systeem te handhaven. Dit is erg belangrijk, omdat deze aspecten vaak met elkaar samenhangen en het niet onder controle houden van één aspect vaak tot andere problemen leidt en het legionellarisico verhoogt. "

In werkelijkheid zien we meestal koelsysteeminstallaties die gericht zijn op naleving, waarbij operators uitgebreide chemische behandelingen toepassen op het probleem in de overtuiging dat dit ervoor zal zorgen dat ze geen microbiologische tests laten mislukken.

In plaats van te kijken naar de efficiëntie of zelfs de implicaties van hardlopen met een zwaar verontreinigd systeem, kunnen conventionele chemische technieken die worden gebruikt toevoegen van remmers omvatten om corrosie en kalkvorming te beheersen, biociden om microbiële groei en dispergeermiddelen te regelen om vervuiling te beheersen.

Hier liggen de verborgen en vaak genegeerde problemen van slechte energieoverdracht, blokkades en systeemuitval die het gevolg zijn van circulerend koelwater van slechte kwaliteit.

Om deze te bestrijden, voelen veel operators zich veilig door traditionele technologieën te hebben geïnstalleerd, zoals zijwaartse filtratie, waarbij een volume hercirculerend koelwater door een 'zijwaartse' lus wordt gevoerd om deze verontreinigingen uit het water te verwijderen en daarmee de algehele laden van vaste stoffen.

Typisch zijn dit kinetische of centrifugale scheiders of andere technologie zoals zelfreinigende schermfilters, schijffilters of zelfs conventionele media-filters. Als standaardpraktijk worden dergelijke systemen vervolgens gecombineerd met een chemische behandeling.

Koelsysteem Waterfiltratie

Illustratie van typische filtratieoplossingen die worden gebruikt in koeltorens

Door een zijstroomfiltratieoplossing aan te brengen, wordt de algehele prestatie natuurlijk aanzienlijk verbeterd en kunnen de chemicaliën effectiever werken. We moeten echter volledig begrijpen wat de implicaties zijn van wat in het koelwater ligt voordat een juiste filtratieoplossing aan de zijkant kan worden geïmplementeerd.

Over het algemeen zult u merken dat wanneer u naar een koelsysteem kijkt, 80-90% van de deeltjes kleiner is dan 10 micron en dat deze deeltjes tot de meeste problemen leiden.

In de meeste systemen wordt het proceskoelwater door een systeem van pijpleidingen geleid en vervolgens, als er een koeltoren aanwezig is, wordt dit over het koelgebied van de toren of door een koelmachine of verwarming geleid.

Nu, zelfs in de beste systemen, vallen de meeste niet in deze categorie, maar de leidingen zijn van plastic, staal, roestvrij of, zoals in veel systemen, een combinatie van alle drie. Al deze materialen hebben één ding gemeen, hun oppervlakken zijn niet helemaal glad. Grotere deeltjes, met een groter oppervlak, verzamelen zich in een massa die door het systeem wordt meegevoerd door de waterstroom.

Als je echter door een microscoop kijkt, zie je insluitingen en ruwheid van het oppervlak en het zit op deze locaties waar de kleinere deeltjes, meestal minder dan 5-6 micron, zichzelf hechten. Wat u nu hebt, zijn kleinere deeltjes die zich bevinden in de leidingen en systeemkoelende oppervlakken.

Sommigen worden misschien wel gedood door chemicaliën, maar ze houden nog steeds hun positie vast, vaak opbouwend om een ​​gladde binnenkant van de buis te geven. Dit is wat we biofilm noemen, iets waarmee elke operator vertrouwd zal zijn.

En het wordt erger. Onder deze nu gladde biofilm blijft een ruw oppervlak dat nu gekoloniseerd is met levende bacteriën en het is deze levende bacterie waar het probleem ligt. Ze worden niet alleen beschermd tegen chemicaliën, maar de bacteriën koloniseren gelukkig ook graag omdat ze warm worden gehouden en continu worden gevoed.

Waar biofilm zich heeft gevormd, kunt u grote problemen verwachten met installaties en apparatuur, evenals de stabiliteit van de koeling en is er een verhoogd risico op schending van de huidige HSE-wetgeving.

De vraag is of we moeten filteren op minder dan 5 micron? Nou ja, niet noodzakelijk.

Hier moet je een zinvolle wateranalyse laten uitvoeren. Het komt vrij vaak voor dat operators af en toe een Total Suspended Solids (TSS) -test uitvoeren die u alleen vertelt hoeveel vaste deeltjes u in het water heeft.

Wat je echt moet begrijpen, is het volume vaste stoffen en de grootte van de deeltjes die aanwezig zijn. Een deeltjesgrootteverdeling (PSD) helpt u te begrijpen welk volume vaste stoffen u binnen het koelwater hebt.

Wanneer u naar een PSD kijkt, ziet u vaak dat een aanzienlijk deel van de vaste deeltjes erg klein en zo laag als 1 micron groot is. Het is echter niet alleen de deeltjesgrootte die ertoe doet, maar ook het volume van de deeltjes.

U kunt bijvoorbeeld uw deeltjestelling vinden voor <5 microndeeltjes is erg hoog, maar dit vertegenwoordigt maar een klein deel van het volume. De volgende grafieken illustreren dat waar bijna 95% van de deeltjes <10 micron in grootte is, dit feitelijk slechts minder dan 10% van het deeltjesvolume uitmaakt.

per ML-grafiek - Koelsysteem Waterfiltratie

PPMv-kaart - Koelsysteem Waterfiltratie

Effectieve zijstroomfiltratie moet gebaseerd zijn op het selecteren van de meest geschikte technologie voor de toepassing en ervoor zorgen dat het effectief het type vaste stoffen in het water kan verwijderen.

Hier is een korte lijst om te overwegen bij het kiezen van een zijstroomfiltering en de beschikbare opties:

  • Wat is de aard van de deeltjes? Organisch of anorganisch?
  • Hoe goed is filtratie echt nodig?
  • Hoeveel ruimte is er beschikbaar?
  • Is de site gevoelig voor waterverliezen?
  • Heeft u ononderbroken filtratie nodig?
  • Wat zijn de kosten van onderhoud en de impact op de operatie?

Zoals bij de meeste soorten apparatuur is er een ruime keuze aan technologie waaruit kan worden gekozen, waarbij elk type zijn eigen onderscheiden voor- en nadelen heeft. De onderstaande tabel biedt een leidraad voor verschillende beschikbare filtratie-opties en hoe deze presteren in verschillende toepassingen.

Filtratietechnologie Grootte van deeltjes verwijderd voetspoor OPEX Terugspoelen / vervangen toepassingen
Traditionele zandfilters 20 micron hoog hoog Deeltjes tot 20 micron, organisch en anorganisch
Automatische schermfilters 10-800 micron Laag Laag Breed scala aan toepassingen die goed zijn voor niet-vervormbare vaste stoffen
Centrifugaalseparators / Hydrocyclonen > 100-micron Laag Laag Het verwijderen van grotere, zware deeltjes vereist een constante werking
Automatische schijffilters 20-400 micron Medium Laag Zeer goed voor organische deeltjes
Verbruiksartikelen Zak / patroonfilters Tot 0.1-micron hoog V. Hoog Beperkt tot kleinere stroomsnelheden, goed voor kleine of tijdelijke installaties
Automatische schijffilters Tot 1-micron Medium Medium Hoge filtratieprestaties, lage terugspoeling vergeleken met zandfilters

Concluderend, er moet een beter begrip zijn van de implicaties van een 'quick fix'-benadering van koeltoren en koelwaterfiltratie. Exploitanten hebben misschien het gevoel dat ze biologische controle hebben gekregen, maar biofilm in het leidingwerk kan plotseling grondig worden behandeld en grote problemen veroorzaken, niet alleen voor een proces maar ook meer voor de volksgezondheid.

Het beste en meest efficiënte zijstroomfiltersysteem is het filter dat het best mogelijke rendement oplevert door de efficiëntie van de installatie te verbeteren, zowel de operationele kosten als de onderhoudskosten te verlagen en vooral te voldoen aan de HSE-vereisten.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.