Su Arıtmada Vakumla Gaz Giderme

Temiz görünen su, yine de dertlerle dolu olabilir. Çözünmüş gazlar (oksijen, karbon dioksit, nitrojen ve diğerlerinin izleri) görünmez, ancak korozyona neden olurlar, arıtma süreçlerini engellerler ve uyum sorunlarına neden olurlar. Kazan besleme suyunda çözünmüş oksijen çelik boruları ve ısı eşanjörlerini aşındırır. İçme suyundaki fazla karbondioksit pH değerini düşürür ve dezenfeksiyonu öngörülemez hale getirir. Endüstriyel soğutma devrelerinde çözünmüş hava, pompa kavitasyonuna neden olur ve ısı transferini azaltır.

Vakumla gaz giderme, bu gazları gidermenin en etkili yollarından biridir. Bu yeni bir fikir değil (enerji santralleri ve kazan daireleri bunu onlarca yıldır kullanıyor), ancak daha sıkı düzenlemeler, daha yüksek enerji maliyetleri ve daha zorlu su kalitesi spesifikasyonları, onu belediye ve endüstriyel su arıtımında yeni uygulamalara itiyor.

Bu makale vakumla gaz gidermenin ne işe yaradığını, neden önemli olduğunu ve su arıtma prosesiniz için doğru sistemi nasıl seçeceğinizi açıklamaktadır.

Çözünmüş Gazlar Neden Bir Sorundur?

Suda çözünen gazlar tesadüfen orada değildir. Atmosferle temas yoluyla, havalandırma işlemleri yoluyla veya kimyasal reaksiyonların yan ürünleri olarak girerler. Çözündükten sonra sıcaklık, basınç veya kimyasal denge gibi bir şey değişene kadar çözelti içinde kalırlar.

Oksijenen meşhurudur. Milyonda birkaç parça bile karbon çeliği borularda ve kazanlarda ciddi korozyona neden olabilir. Hasar ilk başta her zaman belirgin değildir; çukurlaşma olarak başlar, ardından sızıntılara ve arızalara doğru hızlanır. Kazan sistemlerinde oksijen korozyonu, plansız arıza sürelerinin önde gelen nedenidir.

KarbondioksitÇözünerek karbonik asit oluşturur, pH'ı düşürür ve suyu metallere ve betona karşı agresif hale getirir. İçme suyunda pH ayarını zorlaştırır ve alkali kimyasallara olan talebi artırabilir. Yüksek saflıkta endüstriyel suda eser miktarda CO₂ bile iletkenlik ve direnç ölçümlerine müdahale eder.

AzotÇoğunlukla inerttir, ancak çözeltiden çıktığında pompa kavitasyonuna neden olan, ısı transfer verimliliğini azaltan ve gürültülü, verimsiz çalışmaya neden olan kabarcıklar oluşturur.

Diğer gazlar— metan, hidrojen sülfür, klor ve uçucu organikler — belirli uygulamalarda ortaya çıkar. Her biri kokudan toksisiteye ve patlama riskine kadar kendi sorunlarını beraberinde getirir.

Ortak nokta hepsinin istenmeyen olmasıdır. Vakumlu gaz giderme size bunları çıkarmanın bir yolunu sunar.

Vakumlu Gaz Giderme Nasıl Çalışır?

Prensip basittir: Gazlar yüksek basınçta daha iyi çözünür ve basınç düştüğünde çözeltiden çıkar. Vakumlu bir gaz gidericide su, çözünmüş gazların artık çözünmediği düşük basınçlı bir ortama (tipik olarak 0,02 ila 0,2 bar mutlak) maruz bırakılır. Sıvı fazı terk ederek vakum sistemi tarafından uzaklaştırılırlar.

Sürecin verimliliği üç şeye bağlıdır:

• Yüzey alanı.Suyun boşluğa sunduğu yüzey alanı ne kadar fazla olursa, gazlar o kadar hızlı kaçar. Gaz gidericilerin suyu ince filmlere veya damlacıklara ayırmak için paketleme, tepsi veya püskürtme nozülleri kullanmasının nedeni budur.

• İkamet süresi.Su, gazların sıvı yığından dışarı yayılmasına yetecek kadar uzun süre vakumda kalmalıdır.

• Vakum seviyesi.Daha düşük mutlak basınç, daha düşük gaz çözünürlüğü anlamına gelir. Daha derin vakum daha fazla gazı uzaklaştırır ancak aynı zamanda üretimi daha maliyetlidir.

Uygulamada, su arıtma gaz gidericilerinin çoğu, çözünmüş oksijen ve CO₂'nin %90-99 oranında giderilmesini sağlar. Kesin performans, sistem tasarımına ve gelen gaz konsantrasyonuna bağlıdır.

Vakumlu Gaz Giderme Nerede Kullanılır

Kazan besleme suyu arıtmaklasik bir uygulamadır. Çözünmüş oksijen ve CO₂'nin giderilmesi kazanlarda, besleme suyu ısıtıcılarında ve yoğuşma suyu dönüş hatlarında korozyonu önler. Modern kazan sistemleri genellikle iki katmanlı bir savunma için vakumla gaz gidermeyi kimyasal oksijen tutucularla birleştirir.

İçme suyu arıtmafazla CO₂'yu gidermek, pH'ı ayarlamak ve dezenfeksiyon verimliliğini artırmak için vakumla gaz giderme kullanır. Ayrıca uçucu organik bileşikleri (VOC'ler) ve radon'u yeraltı suyundan ayırmak için de kullanılır.

Endüstriyel soğutma suyugaz gidermeden yararlanır çünkü çözünmüş hava, pompa kavitasyonuna neden olur ve ısı eşanjörü performansını azaltır. Havanın uzaklaştırılması akışı dengeler ve enerji verimliliğini artırır.

Atık su arıtmaHidrojen sülfür gibi kokulu gazları uzaklaştırmak ve suyu membran filtrasyonu veya deşarjı için hazırlamak için vakumlu gaz giderme kullanır.

Yüksek saflıkta su sistemleri—ilaç, yarı iletken ve enerji santralleri—ultra düşük çözünmüş gaz seviyeleri elde etmek için vakumla gaz gidermeye dayanır.

Doğru Vakum Sistemini Seçmek

Vakum pompası herhangi bir gaz giderme sisteminin kalbidir. Her biri değiş tokuş içeren çeşitli teknolojiler mevcuttur.

Sıvı halkalı pompalarnemi ve sıvı taşınmasını tolere ettikleri için suyun gazdan arındırılmasında yaygın bir seçimdir. Sağlam, basit ve güvenilirdirler. Ancak fok suyu tüketirler ve orta düzeyde enerji verimliliğine sahiptirler.

Kuru vidalı pompalaryağsız çalışma ve yüksek verimlilik sunar. Ürün saflığının ve enerji maliyetlerinin önemli olduğu yeni kurulumlar için giderek daha fazla tercih edilmektedirler. Sıvı girişini önlemek için yukarı yönde iyi bir ayırma gerektirirler, ancak modern tasarımlar su buharını iyi idare eder.

Kök üfleyicilerDaha derin vakum veya daha yüksek kapasite elde etmek için genellikle diğer pompalarla birlikte güçlendirici olarak kullanılır. Islak uygulamalarda tek başına kullanılmazlar.

Buhar ejektörleribuharın mevcut olduğu ve elektriğin pahalı olduğu bir seçenektir. Hareketli parçaları yoktur ancak buhar tüketir ve atık su üretirler.

Doğru seçim, gerekli vakum seviyesine, gaz yüküne, su sıcaklığına ve tesisin işletme maliyeti önceliklerine bağlıdır.

Sistem Tasarımında Dikkat Edilecek Hususlar

Vakumlu gaz giderici bir pompadan daha fazlasıdır. Sistem bir gaz giderme kabı, paketleme veya tepsiler, su dağıtımı, vakum boruları ve kontrolleri içerir. Her bileşen performansı etkiler.

Gemi tasarımısuyun vakumla ne kadar iyi temas ettiğini belirler. Dolgulu kolonlar yüksek yüzey alanı sunar ancak askıdaki katı maddeler nedeniyle kirlenebilir. Püskürtme sistemleri daha basit ancak daha az verimlidir. Tepsi tasarımları arada kalıyor.

Su sıcaklığıÖnemlidir çünkü sıcaklık arttıkça gaz çözünürlüğü azalır. Sıcak su daha kolay gazdan arındırılır ancak aynı zamanda vakum pompası üzerindeki buhar yükünü de artırır.

Vakum kontrolüistikrarlı çalışma için gereklidir. Vakum çok derinse su buhara dönüşebilir. Çok sığsa gaz giderme tamamlanmamıştır. Otomatik kontrol valfleri ve basınç vericileri ayar noktasını korur.

MalzemelerÇıkarılan gazlardan kaynaklanan korozyona karşı dayanıklı olmalıdır. Karbondioksit ve hidrojen sülfür özellikle agresiftir. Paslanmaz çelik veya kaplamalı bileşenler sıklıkla belirtilir.

Bakım ve Sorun Giderme

Vakumlu gaz giderme sistemleri nispeten az bakım gerektirir ancak bakım gerektirmezler.

Pompa performansızamanla bozulur. Conta aşınması, iç korozyon ve kirlenme verimliliği azaltır. Vakum seviyesinin ve pompa akımının düzenli olarak izlenmesi sorunları erkenden yakalar.

Ambalaj ve tepsilerkireç, biyolojik büyüme veya askıdaki katı maddeler nedeniyle kirlenebilir. Temizleme veya değiştirme periyodiktir.

Vakum sızıntılarıdüşük performansın yaygın bir nedenidir. Sisteme sızan hava mutlak basıncı yükseltir ve gaz giderme verimliliğini azaltır. Sızıntı testi rutin bakımın bir parçası olmalıdır.

Su kalitesisistem ömrünü etkiler. Sert su kireçlenmeye neden olur; Aşındırıcı su malzemelere saldırır. Ön tedavi gerekli olabilir.

Özet

Vakumla gaz giderme, çözünmüş gazları sudan uzaklaştırmanın kanıtlanmış ve etkili bir yoludur. Korozyonu önler, arıtma performansını artırır ve su kalitesi standartlarının karşılanmasına yardımcı olur. Teknoloji, kazan besleme suyu arıtımında köklü bir yapıya sahiptir ve içme suyu, endüstriyel soğutma ve atık su alanlarında yeni uygulamalar bulmaktadır.

Doğru vakum pompasını (sıvı halkalı, kuru vidalı veya hibrit sistem) seçmek, spesifik uygulamaya, gerekli vakum seviyesine ve tesisin çalışma önceliklerine bağlıdır. İyi tasarlanmış bir sistem, yıllarca güvenilir hizmet sunacak, ekipmanı koruyacak ve su kalitesini güvence altına alacaktır.

Teknik SSS

S: Suyun gazdan arındırılması için tipik vakum seviyesi nedir?
C: Çoğu su gaz gidericisi mutlak 0,02 ile 0,2 bar arasında çalışır. Kesin seviye, uzaklaştırılan gazlara ve istenen giderme verimliliğine bağlıdır.

S: Vakumla gaz giderme tüm çözünmüş oksijeni giderebilir mi?
C: Çözünmüş oksijenin %90-99'unu giderebilir. Kazan besleme suyu için, gereken düşük ppb seviyelerini elde etmek amacıyla artık oksijen genellikle kimyasal temizleyiciler tarafından işlenir.

S: Vakumlu gaz giderme ile membranlı gaz giderme arasındaki fark nedir?
C: Vakumla gaz giderme, gazları çıkarmak için düşük basınçlı bir kap kullanır. Membran gaz giderme, gazları sudan ayırmak için hidrofobik bir membran kullanır. Membran sistemleri kompakttır ancak düşük akış hızlarına ve yüksek saflıktaki uygulamalara daha uygundur.

S: Gaz giderme için sıvı halkası ile kuru vidalı pompa arasında nasıl seçim yapabilirim?
C: Sıvı halkalı pompalar nemi iyi idare eder ve dayanıklıdır, ancak conta suyu tüketirler. Kuru vidalı pompalar enerji açısından daha verimlidir ve yağsızdır ancak iyi bir sıvı ayrımı gerektirir. Seçim su kalitesine, enerji maliyetlerine ve bakım kaynaklarına bağlıdır.

S: Vakumlu gaz gidericinin hangi bakıma ihtiyacı vardır?
C: Vakum seviyesinin, pompa akımının ve conta durumunun düzenli kontrolleri. Ambalaj veya tepsiler kirlenme açısından incelenmelidir. Periyodik olarak sızıntı testi yapılmalıdır. Kireçlenmeyi önlemek için su kalitesinde ön arıtmaya ihtiyaç duyulabilir.