ВПЛИВ ЖОРСТКОСТІ ТА ЯКОСТІ ВОДИ НА СИСТЕМУ ОХОЛОДЖЕННЯ І ЧИЛЛЕР

Якість теплоносія безпосередньо визначає ефективність теплообміну та довговічність обладнання. У системах охолодження вода виконує роль енергоносія, але її хімічний склад може стати причиною катастрофічних поломок.

ЗАГАЛЬНА ЖОРСТКІСТЬ ВОДИ: ТЕХНІЧНИЙ РОЗБІР

Показник загальної жорсткості води формується з двох основних елементів: некарбонатної та карбонатної жорсткості.

  1. Карбонатна жорсткість (тимчасова)

    При аналізі характеристик карбонатної жорсткості враховується вміст у рідині (при рівні pH > 8,3) карбонатів та гідрокарбонатів кальцію і магнію. Вона повністю усувається при кипінні, в результаті чого гідрокарбонати випадають в осад у вигляді карбонату кальцію та гідроксиду магнію.

  2. Некарбонатна жорсткість (постійна)

    Характеризується присутністю солей кальцію та магнію, які не видаляються кипінням. Для її корекції використовуються спеціальні фільтри на основі іонообмінних смол.

Одиниці вимірювання: В Україні та країнах СНД одиницею вимірювання жорсткості прийнято моль на кубічний метр (моль/м3), що відповідає значенню міліграм-еквівалентів на літр (мг-екв/л).

ОПТИМАЛЬНІ ПОКАЗНИКИ ДЛЯ СИСТЕМ ЧИЛЛЕРІВ

Для безаварійної роботи жорсткість води в системі чиллера не повинна бути нижчою за 0,56 мг-екв/л і вищою за 5 мг-екв/л.

  • Ризик високої жорсткості (понад 4 мг-екв/л): Призводить до утворення відкладень шлаків та накипу (карбонату кальцію) у трубопроводах та теплообмінниках. Це різко знижує ККД та може призвести до перегріву компресорів.

  • Ризик низької жорсткості (менше 2 мг-екв/л): Занадто м'яка вода за наявності кисню стає агресивною до металів, викликаючи інтенсивну корозію теплообмінників та елементів трубопроводів.

Норми вмісту домішок у воді:

  • Розчинене залізо: менше 0,5 мг/л

  • Сульфати (SO4-2): менше 30 мг/л

  • Нітрати (NO3): 0 мг/л

  • Хлор (Cl): менше 10 мг/л

  • Розчинений кисень (O2): від 4 до 9 мг/л

  • Вуглекислий газ (CO2): менше 30 мг/л

  • Питома електрична провідність: 200-600 мкСм/см

СТАНДАРТИ ЯКОСТІ ВОДИ ДЛЯ СИСТЕМ ОХОЛОДЖЕННЯ (ТАБЛИЦЯ)

Показник Добавочна вода Оборотна вода
Температура, оC До 25 25-30
Жорсткість карбонатна, мг-екв/л 0,5-0,8 менше 3
Жорсткість загальна, мг-екв/л 1-2 менше 7
Щелочність, мг-екв/л 0,5-1,0 2-4
Загальний солевміст, мг/л 150-250 800-1200
рH 6,5-8,5 6,5-8,5
Хлориди, мг/л 30-70 150-300

ІНДЕКС ЛАНЖЕЛЬЄ ТА КОРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ

Індекс Ланжельє показує тенденцію води до утворення накипу або розвитку корозії:

  • -2,0: Висока корозійна активність.

  • -0,5: Можлива незначна корозія; накип відсутній.

  • 0,0: Рівноважний стан (можлива піттингова корозія).

  • +0,5: Можливе незначне накипоутворення.

  • +2,0: Активне накипоутворення; корозія практично відсутня.

Шкала термічної стабільності (6-бальна):

Оцінює швидкість карбонатних відкладень (г/м2ч). 1 бал — цілком термостабільна, 6 балів — нетермостабільна (>15 г/м2ч).

Шкала корозійної стійкості металів (10-бальна):

Оцінює проникання корозії в мм/рік. 1 бал — цілком стійкі (<0,001 мм/рік), 10 балів — нестійкі (>10 мм/рік).