Охлаждающая вода практически всегда содержит суспензированные (= взвешенные) твердые вещества, которые откладываются в критических участках системы, мешая ей. Это могут быть разнообразные вещества, имеющие разное происхождение:
Механические нечистоты воздуха | Аэропланктон | Осаждения из охлаждающей воды | Прочее |
---|---|---|---|
- Сажа
- Летучая пыль - Цементная пыль - Песочная пыль - Другая промышленная пыль - Смола - Части насекомых - Части растений - Зола |
- Вирусы
- Бактерии - Споры - Паутина - Клетки водорослей - Пыльца |
- Карбонат кальция
- Фосфат кальция - Сульфат кальция - Оксиды железа - Силикаты |
- Продукты коррозии
- Флокулянты - Вещества, вызывающие мутность при водоподготовке - Микробиологические загрязнения |
Отложения суспензированных твердых веществ на стенках трубы из потока охлаждающей воды принципиально зависит от их транспортировки в направлении стенки и образования сил сцепления, удерживающих отдельные частицы против срезывающих сил протекающей воды. Транспортировка к стенке может происходить при медленном протекании на горизонтальном участке трубы, например, при оседании частиц при достаточной разнице плотности частиц и охлаждающей воды. При более высокой скорости потока, в области перехода ламинированного потока в турбулентный, это турбулентные компоненты потока в направлении стенки, которые обеспечивают конвективный транспорт.
Силы сцепления, из-за которых образуются отложения из транспортируемых к стенке частичек твердых веществ, могут быть совершенной различной природы и интенсивности. При этом решающую роль играет размер и форма частиц, состояние трубы.
Типично шероховатая стенка трубы на практике вызывает в протекающей среде турбулентность, которая влияет на отложения при фронтальном потоке и теневых участках потока. Возможность образования сил сцепления улучшается. Сначала наблюдается как следствие отложений ровность стенки.
В основном для предотвращения отложений применяются химические вещества.
На практике, также, образованию сил сцепления на обрабатывающихся охлаждающей водой поверхностях способствуют слизеобразующие бактерии. Слизь становится так называемой связывающей основой дл образования толстых, препятствующих теплопередаче слоев. Обработка биоцидами является, таким образом, важнейшим средством предотвращения отложений из суспензированных твердых веществ.
Среди нечистот особняком стоят мазут (нефтепродукты) и жиры. Мазут, например, на нефтехимических предприятиях попадая при утечке в охлаждающую воду, пристает к металлическим поверхностям и связывает другие отложения и осадки. Как и другие отложения, мазутная пленка влияет на теплопередачу и препятствует проникновению ингибиторов коррозии на поверхность металла и его защите. Мазут служит также питательной средой для микроорганизмов, что влечет повышение микробиологического роста. При добавке, так называемых, биодиспергаторов можно избежать органические загрязнения подобного рода.