Mikä on mittakaava?

Monet ihmiset, jotka kohtaavat fyysisen mittakaavan-hallintatekniikan ensimmäistä kertaa, kysyvät saman kysymyksen:

Jos laite ei suodata pois kalsiumia ja magnesiumia, eikä se käytä ioninvaihtoa vedenpehmennysaineen tavoin, kuinka se voi silti vähentää kalkkia?

Vastaus on:

Fysikaalisen asteikon hallinnassa ei keskitytä siihen, kuinka monta mineraalia vedessä on, vaan siihen, miten nämä mineraalit kiteytyvät ja kiinnittyvätkö ne helposti laitteiden pintoihin.

Kalsium, magnesium ja muut kovuusmineraalit jäävät yleensä käsiteltyyn veteen. Tämän seurauksena mineraalikoostumus ja kokonaiskovuus eivät laske merkittävästi samalla tavalla kuin ionin-vaihtopehmenemisen jälkeen.

Sopivissa veden-laadussa ja käyttöolosuhteissa fyysiset mittakaavan-hallintatekniikat voivat kuitenkin vaikuttaaydintämis-, kiteiden kasvu-, aggregaatio- ja pintakerrostumisprosessit{0}}mineraalisuoloista. Jotkut mineraalit, jotka muuten muodostaisivat kovaa, sitkeää hilsettä, voivat sen sijaan muodostaa pieniä kiteitä tai löysempiä kerrostumia bulkkiveteen ja kulkeutua ulos järjestelmästä virtauksen mukana.

Tästä syystä:

Kalkin vähentäminen ei välttämättä tarkoita mineraalien poistamista.

Insinöörikäytännössä näitä menetelmiä kuvataan yleensä seuraavastifyysinen vedenkäsittelytaifyysinen mittakaavaohjaus, eikä veden pehmentämistä varsinaisessa merkityksessä. Chartered Institute of Building Services Engineersin (CIBSE) ohjeissa selitetään myös, että fyysiset vedenkäsittelyjärjestelmät eivät muuta veden peruskoostumusta. Käsitelty vesi pysyy siis kovana vedenä, kun taas tavoitteena on vähentää kalkin kertymistä ja tarttumista.

Miksi kalkki voi vähentyä, vaikka mineraalit säilyvät?

Tämä on avain ymmärtämiseenfyysinen mittakaavaesto.

Perinteinen vedenpehmennin ratkaisee ongelman yleensä seuraavasti:

Vähentää kovuutta luovien kalsium- ja magnesiumionien määrää.

Fyysinen vaakaohjaus seuraa eri reittiä:

Se ei välttämättä vähennä kalsium- ja magnesium-ionien määrää. Sen sijaan se häiritsee prosessia, jossa liuenneista ioneista tulee tarttuvaa kattilaa.

Koko skaalausprosessia voidaan yksinkertaistaa seuraavasti:

Liuenneet mineraalit → Ylikyllästyminen → Ydinmuodostus → Kiteen kasvu → Kiteiden aggregaatio → Pintaadheesio → Kova skaala

Perinteiset pehmennyslaitteet vähentävät ensisijaisesti kalsiumia ja magnesiumia tämän jakson alussa.

Fyysisen mittakaavan{0}}hallintatekniikat toimivat pääasiassa myöhemmissä vaiheissa, mukaan lukienydintyminen, kiteiden kasvu, aggregaatio ja pintaadheesio.

Nämä kaksi tekniikkaa ratkaisevat siksi saman mittakaavan ongelman eri hoitoreittien kautta.

Miten toimiiScaleDpFyysinen vaa'an hallinta vähentää vaa'an tarttumista?

1. Vaikuttaa kiteen kokoon, morfologiaan ja kasvuun

Kiteet voivat saada eri muotoja, vaikka niiden kemiallinen koostumus olisi identtinen.

Kalsiumkarbonaatti, yleisin kalkkia -muodostava mineraali, voi esiintyä useissa polymorfeissa, mukaan lukien:

Kalsiitti

Aragoniitti

Vaterite

Jopa yhden polymorfin sisällä hiukkaskoko, kiderakenne, pinnan morfologia ja aggregaatiokäyttäytyminen voivat vaihdella huomattavasti.

Nämä erot vaikuttavat siihen, muodostavatko syntyneet mineraaliesiintymät helposti tiheän, sitkeän hilsekerroksen.

Fyysisen mittakaavan{0}}kontrollitutkimus vaatii siis enemmän kuin:

Muodostuiko CaCO3?

Hyödyllisempi kysymys on:

Missä muodossa CaCO₃ kehittyi ja kuinka helposti se tarttui muodostumisen jälkeen?

On tärkeää olla esittämättä liian yksinkertaistettua väitettä, että:

Kun kaikki kalsiitti muuttuu automaattisesti aragoniitiksi, hilse on helppo poistaa.

Todellinen tilanne on monimutkaisempi.

Kidemuodon ja adheesion välinen suhde vaihtelee lämpötilan, veden kemian, magnesiumpitoisuuden ja kosketuspinnan luonteen mukaan. Merkittävimmässä arvioinnissa otetaan siksi huomioonkiinnittyvän skaalan todellinen määrä, kiderakenne ja kerrostumiskäyttäytyminen todellisissa laitteissasen sijaan, että katsottaisiin vain yhden kidemuodon osuutta.

2. Vähennä kiteiden mahdollisuuksia aggregoitua ja jatkaa kasvua

Hyvin pienen kalsiumkarbonaattikiteen muodostuminen ei välttämättä aiheuta vakavaa hilseilyongelmaa.

Suurempi ongelma on jatkuva sarja:

Kiteen kasvu → Hiukkasten aggregaatio → Pintakiinnittyminen → Mineraalien lisäkasvu olemassa olevalla esiintymällä

Ajan myötä ohuesta kerroksesta voi muodostua paksu, kova hilsekerros.

Jotkut fysikaaliset veden-käsittelymenetelmät voivat muuttaa kiteiden kasvua, hiukkasten-pintojen ominaisuuksia tai kiteytyskinetiikkaa, mikä vaikeuttaa mineraalien rakentamista tiiviin, suuren{2}}mittakaavan tarttuvan kerroksen rakentamiseen.

Fyysistä mittakaavan hallintaa ei siksi tule ymmärtää seuraavasti:

Mineraalit eivät enää kiteydy.

Tarkempi kuvaus on:

Se vähentää todennäköisyyttä, että kiteytys kehittyy kovaksi, tarttuvaksi hilseeksi.

Tämä ero on olennainen.

3. Anna veden virtauksen kuljettaa irtonaiset hiukkaset pois

Vesi koko-talon putkistoissa, vedenlämmittimissä, lämmönvaihtimissa ja jatkuvasti toimivissa kaupallisissa laitteissa pysyy liikkeessä.

Jos mineraalit muodostavat pienempiä, hajaantuneempia tai vähemmän vahvasti kiinnittyneitä kiteitä, vesivirran aiheuttama leikkausvoima voi kuljettaa nämä materiaalit pois helpommin.

Mahdolliset tulokset voidaan tiivistää seuraavasti.

Ilman sopivaa asteikkosäätöä

Pinnan ydintyminen → Jatkuva kiteen kasvu → Kova kiinnittyvä hilse

Sopivalla fyysisellä vaakasäädöllä

Mikrokiteiden muodostuminen → Hajaantuneita hiukkasia tai löysämpiä kerrostumia → Poistaminen vesivirran mukana

Tästä syystä insinöörit keskittyvät usein:

Suodattimen tarttuvuus ja hilseily

eikä vain veden kokonaiskalsiumpitoisuutta.

Miksi veden kovuus pysyy ennallaan?

Fyysinen kalkinpoistoaine ei poista suuria määriä Ca²⁺- ja Mg²⁺-aineita samalla tavalla kuin ionin{0}}vaihtovedenpehmennysaine.

Oletetaan, että raakavesi sisältää:

Ca²⁺, Mg²⁺, HCO3⁻ ja muut liuenneet mineraalit

Käsittelyn jälkeen useimmilla ei-kemiallisilla fysikaalisilla mittakaavan{0}}hallintalaitteilla nämä ionit jäävät veteen.

Jos vettä testataan uudelleen:

Kokonaiskovuus

Tulos ei yleensä näytä dramaattista vähennystä, joka liittyy vedenpehmennysaineeseen.

Tämä ei sinänsä tarkoita, etteikö fyysisellä mittakaavasäädöllä olisi ollut vaikutusta.

Syy on yksinkertainen:

Kovuustesti mittaa kalsiumin ja magnesiumin pitoisuutta vedessä, kun taas asteikon-kontrollisuorituskyky mittaa, kuinka paljon näistä mineraaleista lopulta tarttuu laitteiden pintoihin.

Nämä ovat kaksi täysin erilaista suoritusindikaattoria.

Fysikaalinen vaakun hallinta vs. veden pehmennys

CIBSE:n ohjeissa kaupallisille kuumavesijärjestelmille{0}} erotetaan myös selkeästi nämä tekniikat. Ionin-pehmennys vähentää kovuutta vaihtamalla kalsiumia ja magnesiumia, kun taas fysikaalinen vedenkäsittely pyrkii muuttamaan kattilakiven muodostumista ja laskeumakäyttäytymistä. Käsitelty vesi itsessään pysyy kovana.

Miksi valkoisia täpliä voi silti näkyä lasissa ja hanoissa?

Tämä on yksi yleisimmistä loppukäyttäjien väärinkäsitysten lähteistä.

Oletetaan, että litra käsittelemätöntä vettä sisältää tietyn määrän kalsiumia ja magnesiumia.

Kun vesi on kulkenut fyysisen vaa'an{0}}hallintalaitteen läpi:

Kaikki nämä mineraalit eivät ole kadonneet.

Jos vesi jätetään lasipinnalle ja sen annetaan haihtua kokonaan, vesi on poissa, mutta mineraalit jäävät.

Valkoista jäännöstä saattaa siis vielä näkyä.

Fyysinen kalkkikiven hallinta vähentää riskiä pitkäaikaisesta kovan kalkin tarttumisesta laitteiden sisään. Se ei takaa, että jokainen haihtunut vesipisara ei jätä mineraalijäämiä.

CIBSE huomauttaa myös, että koska fyysinen vedenkäsittely ei poista kovuusmineraaleja, mineraalijäämät voivat jäädä näkyville suihkulaseille, ruostumattomasta -teräksestä valmistettuihin pesualtaisiin ja muihin pintoihin, joilta vesi haihtuu.

Tästä syystä fyysistä mittakaavaa-ohjausjärjestelmää ei tule arvioida pelkästään kysymällä:

Onko lasissa valkoisia pisteitä?

Hyödyllisiä kysymyksiä ovat mm.

Onko lämmönvaihdin helpompi puhdistaa?

Onko laskeuma lämmityspinnoille vähentynyt?

Muodostuuko putkiston sisään kovia, sitkeitä kerroksia?

Onko laitteiden{0}}tehokkuus parantunut pitkällä aikavälillä?

Miksi fyysinen vaakahallinta toimii eri tavalla eri vesiolosuhteissa?

Tämä on kriittinen kohta B2B-hankinnoissa.

Fyysistä hilseilyä ei voida arvioida veden laadusta riippumatta.

Itse skaalaus on kiteytysprosessi, johon vaikuttavat monet muuttujat.

Tutkimukset osoittavat, että fyysisen tai sähkömagneettisen vedenkäsittelyn todelliseen{0}}tehoon voi vaikuttaa merkittävästiveden kemia, käsittelyparametrit, virtausnopeus ja järjestelmän suunnittelu. Tulokset voivat siksi vaihdella kokeiden ja sovellusten välillä.

Ennen kuin valitset koko-talon tai kaupallisen fyysisen mittakaavan-ohjauslaitteen, tulee tarkistaa ainakin seuraavat tiedot:

Veden kovuus

Liuenneiden kiintoaineiden kokonaismäärä (TDS)

Rautapitoisuus

Huippuvirtausnopeus

Putken koko

pH

Veden lämpötila

Varsinainen suojattava laite ja paikka, jossa hilseily tapahtuu

Esimerkiksi tyypillisen kodin kylmä{0}}vesijohtoon asennetun laitteen käyttöolosuhteet ovat hyvin erilaiset kuin saman laitteen, joka on asennettu korkean-lämpöisen kaupallisen kuuma-vesijärjestelmän, höyrylaitteen tai korkean-talteenottokalvojärjestelmän ylävirtaan.

Ammattimaisen mittakaavan{0}}valvontaehdotuksen pitäisi siksi kysyä enemmän kuin:

Minkä kokoisen liitännän tarvitset?

Ensin pitäisi kysyä:

Mitkä ovat vesikemiasi ja käyttöolosuhteet?

Missä onScaleDpOnko fyysinen vaakasäätö sopiva?

Fysikaalisen kattilakiven hallinnan tärkeä etu on, että se voi tarjota vaihtoehtoisen lähestymistavan mineraalien laskeuman vähentämiseen ilman tavanomaista suola{0}}pohjaista regenerointia.

Koko-talon vesijärjestelmät

Koko{0}}asuintalon järjestelmissä fyysistä mittakaavaohjausta käytetään yleisesti suojaamaan:

Vedenlämmittimet

Putkityöt

Suihkujärjestelmät

Hanat

Valittua vettä{0}}koneiden avulla

Se voi sopia erityisesti sovelluksiin, joiden tavoitteena on:

Vähennä suolan kulutusta ja ylläpitoa säilyttäen samalla veden alkuperäiset mineraalit.

Kaupalliset keittiöt

Ravintolat, hotellit, kahvilat ja muut ruokapalvelut{0}}käyttävät monenlaisia ​​lämmitettyjä laitteita, kuten:

Kahvinkeittimet

Jääkoneet

Astianpesukoneet

Kuuma{0}}vesilaitteet

Höyrylaitteet

Pitkäaikainen-altistuminen korkeille lämpötiloille ja kovalle vedelle tarkoittaa, että kalkki on enemmän kuin puhdistusongelma. Se voi vähitellen vaikuttaa lämmitystehokkuuteen ja huoltotiheyteen.

Lämmönvaihtimet ja vedenlämmittimet

Lämmönvaihtimen pinnalla oleva kalkki ansaitsee erityistä huomiota.

Kalsiumkarbonaatti johtaa lämpöä paljon heikommin kuin metallin lämmönsiirtopinta{0}}.

Kun kerrostumat paksunevat, lämmön täytyy kulkea ylimääräisen hilsekerroksen läpi ennen kuin se pääsee veteen.

Lämmönsiirtojärjestelmät:{0}}

Kalkkikerrostuman hallinta on osa laitteiden tehokkuuden hallintaa.

Maatalouden ja teollisuuden vesijärjestelmät

Karbonaattien tai muiden epäorgaanisten suolojen aiheuttamat kastelujärjestelmät, teollisuuden kierrätysvesi ja valitut prosessilaitteet voivat tukkeutua ja hilseillä.

Äskettäinen tutkimus sähköisestä -pulssikäsittelystä kastelujärjestelmissä on esimerkiksi tutkinut, kuinka kiteytymis- ja kerrostumiskäyttäytymiseen voidaan vaikuttaa epäorgaanisten kerrostumien vähentämiseksi poistamatta kemiallisesti mineraaleja vedestä.

MitäScaleDpFyysinen vaakasäätö ei onnistu

Ymmärtäminen, mihin tekniikka ei pysty, on yhtä tärkeää kuin sen ymmärtäminen.

Fyysinen vaakaohjaus ei:

Muuta kova vesi todella pehmeäksi vedeksi.

Jos projekti vaatii erittäin alhaista kovuutta, näkyvästi parannettua pesuaineen suorituskykyä, minimaalista mineraalijäämää tai teollista prosessia, jossa on tiukat rajoitukset kalsium- ja magnesiumpitoisuuksille, ioninvaihto, käänteisosmoosi tai jokin muu demineralisointitekniikka voi olla sopivampi.

Fyysinen mittakaava ei myöskään ole suodatusta.

Se ei voi korvata:

Sedimentin suodatus

Aktiivihiili

Raudan poisto

Käänteinen osmoosi

UV-desinfiointi

Jokainen tekniikka ratkaisee erilaisen{0}}vedenkäsittelyongelman.

Kuinka voit määrittää, onko fyysinen vaaka{0}}ohjausjärjestelmä tehokas?

B2B-ostajien, yksityisten-merkkien tuotemerkkien ja suunnitteluyritysten kannalta arvokkain kysymys ei ole:

Käyttääkö se erityistä magneettikenttää tai metalliseosta?

Parempi kysymys on:

Millaisissa veden-laatu-, virtaus- ja testausolosuhteissa se voi vähentää todellista tarttumisasteikkoa ja kuinka paljon?

Kun arvioit fyysisen mittakaavan-kontrollituotetta, keskity seuraaviin seikkoihin:

Testiolosuhteet

Syöttöveden-kovuus

TDS

Lämpötila

Virtausnopeus

Testin kesto

Ohjaa-ryhmän suunnittelua

Onko mittaus liuennut Ca²⁺-konsentraatio tai todellinen tarttuva vaakamassa

Älä pidä erityisesti seuraavia asioita samana käsitteenä:

Kovuuden vähentäminen ei ole sama asia kuin asteikon estoaste.

Fyysinen vaaka-hallintalaite, joka ei poista kalsiumia ja magnesiumia:

Merkittävän kovuuden pienenemisen puute ei sinänsä todista, ettei laitteella ole skaalan-säätövaikutusta.

Mitattava parametri on:

Suodattimen tarttuvuus ennen hoitoa vs. hoidon jälkeen.

Johtopäätös: Fysikaalinen vaakasäätö muuttaa skaalauskäyttäytymistä, ei mineraalimäärää

Paluu alkuperäiseen kysymykseen:

Miksi fyysinen kalkinhallinta voi vähentää kalkkikiven tarttumista poistamatta mineraaleja?

Kalkkikiven muodostuminen vaatii enemmän kuin kalsiumin ja magnesiumin läsnäoloa vedessä.

Se sisältää myös sarjan:

Ylikyllästyminen → ytimen muodostuminen → kiteiden kasvu → aggregaatio → pintaadheesio → jatkuva kerrostuminen

Fysikaalinen kalkinpoisto ei välttämättä poista Ca²⁺:ää ja Mg²⁺:ää.

Sen sijaan se vaikuttaa osiin kiteytymis- ja kerrostumisprosessissa, mikä vaikeuttaa mineraalien jatkuvaa kehittymistä tiheäksi, voimakkaasti tarttuvaksi hilseeksi.

Olennainen ero on:

Veden pehmennys muuttaa veden kemiaa.

Fyysinen asteikon ohjaus muuttaa kalkin muodostumista ja kerrostumia.

Koko-talon asuinjärjestelmissä, kaupallisissa elintarvike-palvelulaitteistoissa, kuumavesijärjestelmissä-ja valituissa teollisissa sovelluksissa fyysinen mittakaavan hallinta voi olla arvioimisen arvoinen, kun tavoitteena ei ole tuottaa aidosti pehmeää vettä, vaan:

Vähennä kalkin tarttumista laitteiden pinnoille, alentaa huoltovaatimuksia ja vältä suola{0}}pohjaista regeneraatiota.

Usein kysytyt kysymykset

Ei ScaleDpFysikaalinen vaakakäsittely Poistaa kalsiumin ja magnesiumin?

Yleensä ei.

Fysikaalisen kalkkikiven hallinnan ensisijainen tarkoitus ei ole poistaa Ca²⁺- ja Mg²⁺-vedestä. Siksi kokonaiskovuus käsittelyn jälkeen pysyy yleensä lähellä syöttöveden{1}}kovuutta.

IsScaleDpFysikaalinen vaakahallinta sama kuin vedenpehmennin?

Ei.

Perinteinen vedenpehmennin käyttää ioninvaihtoa vähentämään kalsiumin ja magnesiumin kovuutta. Fyysinen kattilan hallinta vaikuttaa ensisijaisesti kalkkikiven muodostumiseen, kiteiden kasvuun ja tarttumiskäyttäytymiseen.

Ei ScaleDpFyysinen mittaushoito vähentää TDS:ää?

Fyysistä mittakaavan hallintaa ei yleensä pitäisi pitää TDS{0}}vähennysmenetelmänä.

Jos sovellus vaatii merkittävästi TDS:n vähentämistä tai todellista suolanpoistoa, tarvitaan yleensä käänteisosmoosi, ioninvaihto tai muu erotustekniikka.

Kumpi on parempi: aScaleDpFyysinen vaaka{0}}ohjauslaite vai vedenpehmennin?

Se riippuu hankkeen tavoitteesta.

Jos asiakas tarvitsee aitoa kovuuden alentamista, perinteinen vedenpehmennys on suorempi ratkaisu.

Jos päätavoitteena on vähentää kalkkikiven kiinnittymistä välttäen samalla suolaa, regeneraatiojätevettä ja monimutkaisempaa huoltoa, fyysinen mitta{0}}hallintaratkaisu saattaa olla arvioimisen arvoinen.

Mitä vesitietoja tulee tarkistaa ennen valintaa aScaleDpFyysinen vaaka{0}}ohjauslaite?

Vahvista vähintäänkovuus, TDS, rauta, pH, huippuvirtausnopeus, putken koko ja todellinen käyttölämpötila.

Ilman veden-laatu- ja käyttö-tilatietoja laitteiden valitseminen pelkästään putken koon mukaan vaikeuttaa mittakaavan-ohjauksen tehokkuuden tarkkaa arviointia.