Người bảo vệ hệ thống nước công nghiệp: Nguyên tắc và ứng dụng của thiết bị phòng chống rỉ sét

Trong các hệ thống chất lỏng công nghiệp khác nhau, thiết bị nồi hơi, hệ thống làm mát điều hòa và thiết bị trao đổi nhiệt, quy mô và ăn mòn là một trong những vấn đề phổ biến nhất nhưng khó khăn nhất. Quy mô sẽ dẫn đến giảm hiệu quả truyền nhiệt và tăng mức tiêu thụ năng lượng, trong khi ăn mòn có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng như thủng thiết bị, vỡ đường ống và tê liệt hệ thống. Để giải quyết hai "kẻ giết người" này, Thiết bị phòng chống rỉ sét Đến với và trở thành một thành phần cốt lõi không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước.

Thiết bị phòng chống rỉ sét là gì?

Thiết bị phòng chống rỉ sét là một thiết bị vật lý hoặc hóa học được lắp đặt trong hệ thống đường ống công nghiệp, chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn sự hình thành quy mô và ăn mòn kim loại. Cơ chế làm việc của nó có thể được chia thành các loại sau:

Phương pháp vật lý: bao gồm lực từ tính, tĩnh điện, tần số vô tuyến, điện từ tần số cao và các phương pháp khác để thay đổi trạng thái chuyển động của các ion trong nước và ức chế lắng đọng quy mô.

Phương pháp hóa học: Bằng cách giải phóng các chất ức chế ăn mòn, chất chelating, phốt phát và các chất hóa học khác, kết tủa ion canxi và magiê và phản ứng oxy hóa kim loại được ngăn chặn.

Phương pháp tổng hợp: Kết hợp các công nghệ vật lý và hóa học để cải thiện hiệu quả phòng ngừa và phòng ngừa rỉ sét tổng thể.

Các thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống nồi hơi nhà máy điện, tháp làm mát điều hòa trung tâm, bộ trao đổi nhiệt, dây chuyền sản xuất thực phẩm và đồ uống, hệ thống nước dược phẩm, hệ thống đường ống hóa dầu và các lĩnh vực khác.

Điểm đau công nghiệp: Tại sao quy mô và ăn mòn lại nghiêm trọng như vậy?
Cơ chế hình thành quy mô
Nước thường chứa các ion độ cứng như Ca²⁺ và Mg²⁺. Khi nhiệt độ tăng hoặc áp suất thay đổi, rất dễ phản ứng với các ion HCO₃⁻ để tạo thành các chất không hòa tan như canxi cacbonat (Caco₃), được lắng đọng trên bề mặt trao đổi nhiệt để hình thành. Sau khi hoạt động dài hạn, quy mô dày 0,1mm sẽ làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt hơn 10%, và trong trường hợp nghiêm trọng, nó thậm chí sẽ gây ra sự quá nóng thiết bị và mệt mỏi kim loại.

Tính chết vô hình của sự ăn mòn
Ăn mòn chủ yếu là do quá trình oxy hóa kim loại gây ra bởi oxy hòa tan, các chất axit (như CO₂, H₂S) hoặc các phản ứng điện hóa trong nước, tạo thành các đốm gỉ hoặc lỗ hổng. Nó không chỉ phá hủy cấu trúc thiết bị, mà còn giải phóng nước rỉ sét để gây ô nhiễm hệ thống, dẫn đến sự suy giảm chất lượng sản phẩm hoặc sự phát triển của vi khuẩn, đặc biệt gây tử vong trong ngành công nghiệp dược phẩm và thực phẩm.

Phân tích các nguyên tắc kỹ thuật cốt lõi của thiết bị phòng chống rỉ sét
Công nghệ chống scaling điện từ tần số cao
Công nghệ này tạo ra một từ trường xen kẽ tần số cao thông qua một cuộn dây điện từ bên ngoài, hoạt động trên dòng nước trong đường ống, khiến các ion Ca²⁺ và Mg² trong nước mất khả năng hình thành các hạt nhân tinh thể, khiến nó khó có thể lắng đọng. Đồng thời, hiệu ứng điện từ cũng có thể làm suy yếu cấu trúc quy mô hiện có, khiến nó rơi ra và đóng một vai trò trong quy mô làm sạch.

Hệ thống giải phóng chất ức chế ăn mòn
Các chất ức chế ăn mòn phổ biến như polyphosphate, muối kẽm, benzotriazole, v.v ... có thể tạo thành một màng bảo vệ trên bề mặt kim loại để ngăn chặn oxy và môi trường ăn mòn tiếp xúc với kim loại, do đó kéo dài hiệu quả tuổi thọ của thiết bị. Loại thiết bị này chủ yếu được kiểm soát chính xác và được thêm vào thông qua các hộp giải phóng chậm, bơm phun chất lỏng, v.v.

Công nghệ tổng hợp vòng từ gốm
Sự kết hợp của gốm sứ mật độ cao và các vòng từ tính hiếm có có thể giải phóng ổn định các microcenrent và dải hồng ngoại, "cắt" cấu trúc của các phân tử nước, cải thiện hoạt động của nước, giảm độ bám dính và do đó làm giảm tỷ lệ và độ bám dính.

Ví dụ ứng dụng: Hiệu ứng ứng dụng thực tế trong các ngành công nghiệp khác nhau
Ứng dụng trong hệ thống nồi hơi của nhà máy điện
Trong hệ thống lò hơi của một nhà máy nhiệt điện, thiết bị ngăn chặn và phòng chống rỉ sét có thể kiểm soát độ dày của tỷ lệ bên trong lò hơi trong vòng 0,01mm bằng cách xử lý trước nước cấp lò hơi, giảm đáng kể chu kỳ làm sạch và giảm nhiên liệu, và kéo dài tuổi thọ của nồi hơi hơn 5 năm.

Sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống
Các thiết bị như Pasteurizer và các dòng làm đầy phải đảm bảo chất lượng nước ổn định và không có nguy cơ ăn mòn. Các thành phần ức chế ăn mòn trong thiết bị phải đáp ứng các tiêu chuẩn cấp thực phẩm để tránh ảnh hưởng đến hương vị và sự an toàn của sản phẩm. Một số công ty báo cáo rằng tần suất tắt máy và bảo trì của thiết bị giảm hơn 60% sau khi sử dụng thiết bị.

Hệ thống nước làm mát điều hòa không khí trung tâm
Chất lượng nước của tháp làm mát dễ dàng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường để tạo ra quy mô và tảo. Sau khi được điều trị bằng thiết bị phòng chống gỉ và rỉ sét, hiệu quả trao đổi nhiệt tăng 10%-15%, mức tiêu thụ năng lượng hệ thống giảm 8%và chi phí vận hành hàng năm được tiết kiệm hàng chục ngàn nhân dân tệ.

Thiết bị phòng chống rỉ sét không chỉ là "khiên" để đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị, mà còn là một công cụ quan trọng để các doanh nghiệp giảm tiêu thụ năng lượng, mở rộng tuổi thọ của thiết bị và cải thiện hiệu quả hoạt động. Trong bối cảnh bảo tồn năng lượng công nghiệp và giảm phát thải và sản xuất xanh, việc lựa chọn hợp lý và sử dụng khoa học các thiết bị đó sẽ trở thành một liên kết chính trong việc cải thiện khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp.