Research on incrustation in a model evaporative cooler

• Autorzy: Szymura, T.

Warianty tytułu

PL

Badania powstawania kamienia kotłowego w modelowej chłodnicy wodno-powietrznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents research on scale formation performed in a laboratory model of an evaporative cooler. Such type heat exchangers are often applied in industrial cooling systems. As a heat carrier they usually use raw water, which despite its numerous advantages is also a source of many problems like corrosion and incrustation. The elaborated model makes possible to perform qualitative and quantitative testing of crystalline deposits that form on heating surfaces. The following tests performed with the application of the mentioned cooler model have been presented in the paper: 1. phase crystallization of calcium carbonate, 2. ammonium sulfate effect on incrustation in a model heal exchanger. Diffractometric tests have shown differences in phase composition of calcium carbonate deposits, which have formed at different temperatures and in the presence of ammonium sulfate. At 400C calcium carbonate has formed as anhydrous calcite and monohydrate while at 55-600C additionally as aragonite. An addition of ammonium sulfate has inhibited scale accretion and even caused its insignificant dissolution.

PL

Przedstawiono badania powstawania kamienia kotłowego w laboratoryjnym modelu chłodnicy wodno-powietrznej. Wzorzec takiego wymiennika ciepła jest często spotykany w przemysłowych instalacjach chłodniczych. Wykorzystywana tam nieuzdatniona woda jako nośnik ciepła, pomimo wielu zalet, jest sprawcą wielu problemów, takich jak korozja i inkrustacja. Powstały kamień kotłowy na ściankach wymiennika ciepła powoduje spadek wydajności chłodzenia. Trzymilimetrowa warstwa kamienia obniża wydajność nawet o 60%. Opracowany model pozwala na badania jakościowe i ilościowe powstających na powierzchniach grzejnych krystalicznych osadów. W tym artykule zaprezentowano następujące badania z użyciem modelu chłodnicy; 1. krystalizację fazową węglanu wapnia w temperaturze 30-600 C. 2. wpływ siarczanu amonu na procesy inkrustacji w modelowym wymienniku ciepła. Badania dyfraktometryczne wykazały różnice w składzie fazowym osadów węglanu wapnia, powstałych w różnych temperaturach i w obecności siarczanu amonu. W temperaturze 30-400C powstawał węglan wapnia w postaci kalcytu bezwodnego i monohydratu, w temperaturze 55-600C dodatkowo jako aragonit. Dodany siarczan amonu w dawkach ponad stechiometrycznych powodował , że kamień nie narastał, a nawet nieznacznie się rozpuszczał.

Słowa kluczowe

PL

kamień kotłowy; chłodnica wodno-powietrzna; model; siarczan amonu

EN

cooling water; scale water; treatment; ammonium salts

• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 40
• Strony: 99-108
• Opis fizyczny: bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Szymura, T.

• Lublin University of Technology, Institute of Building Engineering, 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 40, Poland,

Bibliografia

• ASCOLESE CH.R., BAIN D.J. (1998), Take Advantage of Effective Cooling-Water –Treatment Programs, Chemical Engineering Progress, 3, 49-54.
• GOMÓŁKOWIE E. i B. (1994), Technologia wód przemysłowych z ćwiczeniami, Wrocław.
• KOWAL A.L. (1980), Technologia wody, Warszawa, Arkady.
• LIPIEC T., SZMAL Z. (1976), Chemia analityczna z elementami chemii instrumentalnej, W-a, PZWL
• SZYMURA T., POMORSKA K. (2005). Zastosowanie soli amonowych w układach wody chłodniczej, Chłodnictwo, 1-2.
• TURNER C.W., SMITH D.W. (1998), Calcium Carbonate Scaling Kinetics Determined from Radiotracer Experiments with Calcium- 47 Ind. Eng. Chem. Res. 37, 439-448.
• WRAY J.L., DANIELS F. (1957), Precipitation of calcite and aragonite, J.Am.Chem.Soc. 79, 2031-2034.
• XU S., MELENDRES C.A., PARK J.H., KAMRATH M.A. (1999), Structure and Morphology of Electrodeposited CaCO3: X-Ray Diffraction and Microscopy Studies, Journal of the Electrochemical Society, 146 (9), 3315-3323.
• ZAGÓRSKI K., WARSZAWA Z., SZYMURA T. (1978), Sposób usuwania węglanowego kamienia kotłowego i zapobiegania jego powstawaniu w wodno-chłodniczych instalacjach przemysłowych, Patent Polski nr 102517.
• ZALEWSKI W., LITWIN M., PACZESNA J. (1998), Wyparne chłodnice cieczy. Charakterystyki cieplne i metoda doboru, Chłodnictwo, 12, 37-40.