TRATAREA APEI PENTRU TURNURI DE RACIRE

In mod uzual, tratarea apei pentru turnurile de racire include urmatoarele etape principale:

1. Filtrare, pentru eliminarea impuritatilor solide aflate in suspensie in apa;
2. Dedurizare, pentru eliminarea sarurilor de calciu si magneziu, care sunt principala cauza a aparitiei depunerilor calcaroase;
3. Conditionare chimica, prin dozare de aditivi antidepuneri-anticoroziune si aditivi biocid-antialge – scopul este evident, evitarea aparitiei depunerilor si fenomenelor corozive si impiedicarea formarii si proliferarii microorganismelor in circuitul evaporativ;
4. Monitorizare si reglare conductivitate, pentru a pastra salinitatea apei din circuitul evaporativ in limitele admise de catre producatorul turnului de racire.

Inainte de a prezenta echipamentele aferente acestor etape, sa facem putina teorie; pierderile de apa ce trebuie compensate la un turn de racire sunt:

Qcompensare = Qevaporare + Qstropire + Qpurja + Qinstalatie

unde:   Qevaporare = pierderea prin evaporare

Qstropire = pierderea prin stropire si picurare = de obicei cu 0,01% x Qevaporare = neglijabila

Qpurja = pierderea prin evacuare controlata = purja (pentru pastrarea in limite a conductivitatii)

Qinstalatie = pierderea prin scurgeri dependente de instalatie, care pentru o instalatie noua ar trebui sa fie nula; oricum, aceasta pierdere nu poate fi estimata nici de catre furnizorul turnului de racire si nici de catre furnizorul echipamentelor de tratare.

Daca nu este disponibila o fisa tehnica a turnului de racire in care sa fie specificate, pierderile de apa prin evaporare Qevaporare se pot afla utilizand formula aproximativa de calcul:

Qevaporare [m³/h]= [Qrecirculat x (t₁ - t₂)]/600

unde:   Qrecirculat = fluxul de apa care trebuie racit [m³/h]

            t₁ = temperatura apei la intrare [°C]

            t₂ = temperatura apei la iesire [°C]

Iar daca nu se cunoaste nici fluxul de apa ce trebuie racit, acesta se poate calcula cu formula:

Qrecirculat = (kW x 0,86) / (t₁ - t₂)

unde:   kW = puterea turnului de racire, in kW.

O alta metoda aproximativa consta pur si simplu in a imparti puterea turnului de racire transformata in kcal/h la 600.000 (care sunt kcal/h necesare pentru a evapora 1 tona de apa).

Mai departe, trebuie aflata valoarea Qpurja, pierderile prin evacuare controlata. In general, acestea se estimeaza la cca. 50% din pierderile prin evaporare, dar cum aceasta aproximare este foarte inselatoare si implica deseori supradimensionarea echipamentelor de tratare a apei, recomandam efectuarea urmatoarelor calcule, care nu sunt de loc complicate.

Formula de calcul pentru pierderile prin evacuare controlata este:

 Qpurja = Qevaporare / (E - 1)

unde E = factorul de concentrare; la randul sau, acesta se calculeaza cu formula:

E = Krec / Kin

unde:   Krec = conductivitatea maxima admisa pentru apa recirculata (majoritatea producatorilor de turnuri de racire admit cca. 2000 mS/cm sau chiar mai mult, dar recomandam verificarea acestei valori)

             Kin = conductivitatea apei de compensare

Insumand deci valorile de mai sus se poate afla debitul de apa pentru compensarea pierderilor Qcompensare, care este si cel pentru care se vor dimensiona echipamentele din instalatia de tratare, dupa cum urmeaza:

1. FILTRARE

Inainte de toate, pentru a evita patrunderea in instalatie a eventualelor impuritati solide, ca si pentru protectia statiei de dedurizare si prelungirea duratei de viata a masei cationice, in amonte de aceasta se va prevedea un filtru mecanic de siguranta. Recomandarea NOBEL este sa se adopte un filtru autocuratitor pentru impuritati mecanice din seria FTA, cu cartus filtrant din plasa de otel inoxidabil 50 mm (sau o baterie de filtre instalate in paralel). Filtrul potrivit se va alege tinand cont atat de debitul ce trebuie asigurat cat si de diametrul conductei pe care se instaleaza.

In cazul unor ape cu turbiditate ridicata sau cu un continut important de solide in suspensie, este de preferat sa se adopte un un filtru cu nisip cuartos (dual media) din seriile FCV sau FCD. 

2. DEDURIZARE

Intrucat va fi necesara furnizarea continua de apa de compensare (in sezonul cald este foarte posibil ca turnurile de racire sa functioneze continuu), statia de dedurizare va trebui sa fie DUPLEX. Conform recomandarilor NOBEL, capacitatea ciclica a statiei de dedurizare se va calcula cu formula:

cc [m³ x °Fr] = m³/h x h x °Fr

unde    cc   = capacitatea ciclica a statiei de dedurizare, exprimata in m³x°Fr

            m³/h = debitul de apa ce trebuie furnizat

h = intervalul de timp intre doua regenerari succesive (recomandabil 8÷10 ore)

°Fr = duritatea apei, exprimata in grade Franceze

3. CONDITIONARE CHIMICA

Dupa cum am spus, in mod uzual, in cazul turnurilor de racire, conditionarea apei de compensare include:

1. Dozare aditivi anticoroziune-antidepuneri

Tratamentul prevede introducerea aditivului protector antidepuneri-anticoroziune KN542T, special formulat pentru instalatii de conditionare, turnuri evaporative, camere de ploaie sau de umidificare. Actiunea sa anticoroziva este obtinuta fie prin crearea unor conditii chimico-fizice defavorabile instaurarii fenomenelor corozive, fie prin formarea, pe toate suprafetele metalice, a unei pelicule subtiri, cu o putere protectoare foarte mare.

Unele componente din KN542T explica si o actiune antiprecipitanta impotriva sarurilor incrustante prezente in apa de alimentare, datorate duritatii reziduale a apei la iesirea din instalatia de pretratare. Actiunea are loc prin deformarea retelelor cristaline ale sarurilor incrustante, care conduce la formarea de particule amorfe, fara coeziune si aderenta.

Sedimentarea lor fiind astfel impiedicata, ele sunt apoi expulzate din instalatie prin purjarea normala.

           INTRODUCERE

Introducerea produsului in instalatie se va face proportional cu cu debitul de apa de compensare (de fapt se tine cont de debitul de apa evacuata controlat – purja, dar cum acesta este la randul sau proportional cu debitul de apa de compensare este cam acelasi lucru), cu ajutorul unei pompe dozatoare proportionale volummetrice, comandata de un debitmetru cu emitator de impulsuri instalat pe conducta prin care se face alimentarea.

Dozarea se va face in conducta de alimentare cu apa a turnului. Daca este vorba despre mai multe turnuri de racire, acestea sunt de obicei alimentate cu apa prin aceeasi conducta deci de cele mai multe ori va fi necesar un singur grup de dozare. Echipamentele necesare sunt:

• CD debitmetru cu emitator de impulsuri (modelul se va alege in functie de diametrul conductei)
• TPZ pompa dozatoare proportionala (modelul se va alege in functie de debitul cerut; modelul TPZ 603 se potriveste insa in majoritatea cazurilor)
• SL rezervor stocare aditiv (capacitatea sa se va defini in functie de consumurile prevazute)
• LEV4 intrerupator magnetic de nivel, pentru oprirea pompei la lipsa aditivului

DOZARE

Doza de aditiv depinde de caracteristicile apei de tratat; cu titlu indicativ, se recomanda totusi o dozare nu mai mica de 50 ppm (50 g de KN541R pentru fiecare 1 m³ de apa).

2. Dozare aditivi biocid-antialge

Tratamentul prevede introducerea aditivului protector BN110T, destinat tratamentului algicid/bactericid pentru circuite de racire. Este un produs pe baza de componente organice foarte active, care sunt capabile, in functie de cantitatea dozata, sa inhibe proliferarea algelor si a bacteriilor sau sa duca la eliminarea lor.

Produsul are un spectru amplu de actiune fiind astfel foarte versatil si asigurand rezultate mai mult decat satisfacatoare in inhibarea si/sau eliminarea algelor si a bacteriilor. Este de asemenea eficace impotriva Legionella.

INTRODUCERE

Introducerea produsului in instalatie se va face in doze soc, la anumite intervale de timp, cu ajutorul unui grup de dozare temporizata, direct in bazinul turnului de racire. In cazul in care instalatia include mai multe turnuri de racire, daca bazinele acestora nu comunica va fi necesara adoptarea cate unui grup de dozare pentru fiecare turn. Echipamentele necesare sunt:

• TCK pompa dozatoare cu programator de timp incorporat (modelul se va alege in functie de debitul cerut; modelul TCK 603 se potriveste insa in majoritatea cazurilor)
• SL rezervor stocare aditiv (capacitatea sa se va defini in functie de consumurile prevazute)
• LEV4 intrerupator magnetic de nivel, pentru oprirea pompei la lipsa aditivului

DOZARE

Pentru prevenirea formarii de alge se recomanda sa se introduca o doza initiala de 100÷150 ppm (g/m³ de volum total de apa in instalatie), o data pe saptamana in perioada Mai – Septembrie si o data la doua saptamani in restul anului.

Dozele optime vor fi stabilite pe baza experientei de utilizare, pentru fiecare instalatie in parte. In acest sens se recomanda sa se varieze cantitatile si frecventa dozarilor in limitele indicate, pana la gasirea celor care corespund unor rezultate optime; cantitatea de produs dozata trebuie introdusa in sistem intr-un interval de 4÷6 ore.

4. MONITORIZARE SI REGLARE CONDUCTIVITATE

Monitorizarea si /reglarea conductivitatii (salinitatii) apei recirculate din circuitul evaporativ se va face prin masurarea continua a valorii acesteia si purjarea unei cantitati controlate de apa. Ca si la dozarea de aditiv biocid-antialge, daca instalatia include mai multe turnuri de racire, iar bazinele acestora nu comunica, va fi necesara adoptarea cate unui sistem pentru fiecare turn de racire.

Pentru aceasta etapa de tratare a apei, NOBEL are in gama de produse sistemele automate de control al salinitatii apei recirculate pentru un turn de racire SPT 504 si SPT 504-PRO, care realizeaza purjarea automata la atingerea unei valori limita de conductivitate presetate.

Dispozitivul SPT504 permite monitorizarea salinitatii unui circuit de apa pentru turnuri de racire, cu ajutorul unei sonde de conductivitate si a unui conductimetru; odata depasita o anumita concentratie de saruri in apa, circuitul este purjat, readucandu-se astfel salinitatea la valori inferioare, prin intermediul uneia sau mai multor electrovane tip E comandate de catre set-pointurile conductimetrului.

Atunci cand conductivitatea apei recirculate atinge valoarea limita setata (set-point), sistemul comanda automat deschiderea electrovanei de purjare pentru a evacua apa cu o conductivitate prea ridicata; reumplerea ulterioara cu apa cu o conductivitate mai mica va reface echilibrul necesar in circuit.

SPT 504-PRO reprezinta o versiune avansata care, in afara celor descrise mai sus, permite si:

• Comanda logica a pornirii unei pompe dozatoare pentru injectia unui aditiv conditionant chimic, cu functionare temporizata reglabila (ca interval si durata);
• Inhibarea deschiderii electrovanei (sau electrovanelor) de purjare in timpul injectiei de aditiv si pentru o perioada de timp (reglabila) dupa incheierea injectiei;
• Comanda logica a pornirii pompei de recirculare a turnului de racire (pentru o durata de timp programabila), in cazul in care aceasta nu este deja in functiune in momentul injectiei de aditiv.