高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備在空壓機(jī)冷卻水防垢中的應(yīng)用
| 萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司萊蕪鐵礦(簡(jiǎn)稱萊蕪鐵礦)馬莊礦區(qū)空壓機(jī)站配置2D12-100/8空壓機(jī)3臺(tái),空壓機(jī)冷卻水采用部分循環(huán)供水方式。由于冷卻水中含有大量的金屬離子和非金屬離子,隨著空壓機(jī)冷卻水水溫的升高,在機(jī)組各冷卻器的冷卻管、一、二級(jí)氣缸水套內(nèi)壁上,鈣鹽和鎂鹽的針狀結(jié)晶體牢固地附在上面,逐步形成一層厚厚的水垢。1996年11月,萊蕪鐵礦在空壓機(jī)冷卻水總進(jìn)水管路上安裝1臺(tái)GW-100大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備,進(jìn)行防垢和殺菌滅藻,收到了明顯效果。 1 空壓機(jī)冷卻水系統(tǒng)技術(shù)特征 系統(tǒng)實(shí)際循環(huán)水量:100m3/h;系統(tǒng)排水溫度:35~40℃;系統(tǒng)進(jìn)水溫度:30℃;冷卻水水壓:0.1MPa;冷卻系統(tǒng)材質(zhì):碳鋼、紫銅;冷卻水懸浮物:不大于5mg/Ｌ。 2 空壓機(jī)冷卻水的防垢和殺菌滅藻 2.1 空壓機(jī)冷卻水水質(zhì)分析 為搞好空壓機(jī)采用大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備的防垢和滅藻工作,首先進(jìn)行了冷卻水水質(zhì)調(diào)查,如表1所示。 2.2 水垢及藻類的危害 由于水垢的導(dǎo)熱系數(shù)低(僅為鋼材的1.0%~6.7%),隨著垢層的加厚,空壓機(jī)冷卻器的冷卻管的水流通徑變小,造成空壓機(jī)冷卻水與缸體、潤(rùn)滑油及一、二級(jí)排氣之間的熱交換率大大降低。另外,在空壓機(jī)冷卻水涼水池中生長(zhǎng)的藻類能分泌出粘液,其 粘液能積聚無機(jī)物,如泥砂、Fe2O3、CaSO4、SiO2、CaCO3等固體形成軟泥或生物粘泥。而空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)中一旦形成水垢將會(huì)嚴(yán)重威脅到空壓機(jī)的安全運(yùn)行,并產(chǎn)生以下危害:(1)易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,垢層部分會(huì)形成貧氧區(qū),與冷卻器金屬產(chǎn)生氧濃差電池效應(yīng),引起電化學(xué)腐蝕。(2)垢層內(nèi)部造成嫌氧條件,給硫酸鹽還原菌創(chuàng)造了生長(zhǎng)條件,致使冷卻系統(tǒng)金屬產(chǎn)生垢下點(diǎn)蝕。(3)粘泥為藻類生長(zhǎng)提供附著條件,并加速了粘泥的生長(zhǎng)。 2.3 高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備 萊蕪鐵礦在2D12-100/8空壓機(jī)站進(jìn)水總管安裝的GW-100大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備。 1 輔機(jī)殼體 2 輸出線 3 主機(jī) 4 進(jìn)水管 5 出水管 該裝置集高頻、電磁場(chǎng)于一身,是由電子電路產(chǎn)生的高頻電磁振蕩在正、負(fù)兩極間形成一定強(qiáng)度的高頻電磁場(chǎng)?？諌簷C(jī)冷卻水在通過高頻電磁場(chǎng)時(shí),水分子作為偶極子被不斷反復(fù)極化而產(chǎn)生扭曲、變形、反轉(zhuǎn)、振動(dòng),且與外加電磁場(chǎng)共振使其分子運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),從而使原來締合形成的各種綜合鏈狀、團(tuán)狀大分子(H2O)n解離成單個(gè)水分子,最后形成比較穩(wěn)定的雙水分子(H2O)n,增加了水的活性,改善了水分子與其它離子的結(jié)合狀態(tài),使CaCO3晶體析出的時(shí)間拖后,并以細(xì)小的顆粒析出,而不能形成堅(jiān)硬的水垢。對(duì)細(xì)菌來講,在高頻電場(chǎng)作用下,細(xì)胞壁和細(xì)胞膜受到嚴(yán)重?fù)p傷,不能在水中繼續(xù)生存、繁殖,而達(dá)到殺菌的目的。另外,高頻電場(chǎng)能夠使水中的蛋白質(zhì)凝固,能有效地抑制藻類生物的繁殖和生長(zhǎng),從而避免軟垢的形成。 2.4 高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備技術(shù)指標(biāo) 高頻電磁場(chǎng)無菌磁化設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)型號(hào):GW-100;處理水量:100t/h;功率消耗:175W;電源:220VAC±20%,50±2Hz;輸出頻率:10.5±0.5MHz;輸出波形:正弦波、諧波小于20%;主輔機(jī)匹配阻抗:75Ω;絕緣電阻:大于500MΩ;抗電強(qiáng)度:AC1500V,1mm;被處理水總硬度:小于700mg/L;被處理水溫度:5~80℃;水系統(tǒng)工作壓力:不大于4kg/cm2(405kPa);處理后水的酸堿度:pH 6.5~9.0;處理后水質(zhì)符合GB5749-85《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》;滅菌:97%以上;滅藻:100%。 2.5 處理效果 自1996年11月4日萊蕪鐵礦在2D12-100/8空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)安裝GW-100大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備以來,空壓機(jī)運(yùn)行正常。半年后停機(jī)檢修時(shí),發(fā)現(xiàn)各冷卻器的冷卻管已不再結(jié)垢,原來形成的老垢也完全消除。表2列出了1# 2D12-100/8空壓機(jī)1996年2月份未安裝該設(shè)備和1997年2月份安裝該設(shè)備后檢測(cè)到的部分?jǐn)?shù)據(jù)。 通過以上數(shù)據(jù)可見,GW-100大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備的使用,提高了2D12-100/8空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)的熱交換率,防垢效果良好。該設(shè)備投入運(yùn)行后,已將涼水池中生長(zhǎng)的藻類殺滅。 3 經(jīng)濟(jì)效益分析 (1)GW-100大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備經(jīng)長(zhǎng)期使用表明:設(shè)備抗振動(dòng),抗潮濕,性能良好,運(yùn)行穩(wěn)定。沒有對(duì)空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)及其它部分造成任何損害。 (2)采用大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備進(jìn)行防垢、除垢和殺菌滅藻處理后,可省去空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)的人工除垢工序,每年節(jié)約人工除垢12.29萬元。另外也省掉了空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)的酸洗除垢工序。每年節(jié)約酸洗除垢費(fèi)0.814萬元,并延長(zhǎng)了空壓機(jī)冷卻器的使用壽命,每年可節(jié)約風(fēng)冷卻器9臺(tái),油冷卻器3臺(tái),購(gòu)置費(fèi)5.34萬元。扣除設(shè)備購(gòu)置費(fèi)和設(shè)備折舊費(fèi),其直接年經(jīng)濟(jì)效益為16.36萬元。 4 結(jié)語 4.1 使用結(jié)果表明,大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備殺菌滅藻可在95%以上,隨著頻率的升高,殺菌滅藻效果會(huì)明顯增強(qiáng)。 4.2 大規(guī)模高頻電磁場(chǎng)無菌磁化水設(shè)備在萊蕪鐵礦2D12-100/8空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)的防垢、除垢效果明顯,不僅創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益,而且減少了空壓機(jī)的故障停機(jī)率。 |
