Σε ένα κλειστό σύστημα ψύξης, το νερό ανακυκλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα με σκοπό την ψύξης ή την θέρμανσης χωρίς να έρθει σε επαφή με τον αέρα. H Θερμότητας, που απορροφάται από το νερό στο κλειστό σύστημα, συνήθως μεταφέρεται μέσω ενός εναλλάκτη νερού-νερού στο νερό ανακυκλοφορίας ενός ανοικτού συστήματος ανακυκλοφορίας, από το οποίο η θερμότητα χάνεται στην ατμόσφαιρα.
Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούνται σε :
Κλειστά κυκλώματα ψυκτικού νερού (chiller)
Κλειστά κυκλώματα ζεστού νερού θέρμανσης (Καλοριφερ, υποδαπέδια θέρμανση)
Κινητήρες φυσικού αερίου και συμπιεστές.
Κινητήρες ντίζελ παραγωγής ενέργειας και αμαξοστοιχιών
Συστήματα ψύξης αυτοκινήτων
Κλιματιστικά συστημάτων νερού
Πλεονεκτήματα των Κλειστών Συστημάτων
Τα Κλειστά συστήματα ανακυκλοφορίας έχουν πολλά πλεονεκτήματα.
Παρέχουν καλύτερο έλεγχο της θερμοκρασίας στα συστήματα που παράγουν θερμότητα, και οι μικρές απαιτήσεις τους σε νερό συμπλήρωσης απλοποιούν σε μεγάλο βαθμό τον έλεγχο των πιθανών προβλημάτων στο νερό.
Νερό συμπλήρωσης MakeUp απαιτείται μόνο όταν συμβαίνει διαρροή ή όταν το νερό έχει αποστραγγιστεί για την επισκευή του συστήματος.
Χρησιμοποιείται συνήθως υψηλής ποιότητας νερού συμπλύρωσης, και ως εκ τούτου, μειώνονται συμαντικά τα προβλήματα αποθέρσεων.
Τα Κλειστά συστήματα είναι λιγότερο ευάλωτα σε ανάπτυξη μικροοργανισμών και άλγεων από ό, τι τα ανοικτά συστήματα ανακυκλοφορίας.
Στα Κλειστά συστήματα επίσης μειώνονται δραστικά τα προβλήματα διάβρωσης, διότι το νερό ανακυκλοφορίας δεν είναι συνεχώς κορεσμένο με οξυγόνο, όπως σε ένα ανοικτό σύστημα.
Κύρια Προβλήματα
Αποθέσεις
Μερικά κλειστά συστήματα, όπως τα Chiller, λειτουργούν σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες και απαιτούν πολύ λίγο νερό συμπλήρωσης. Επειδή δεν συμβαίνει συμπύκνωση των διαλυμένων στερεών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συμπλήρωση και σκληρό νερό με μικρό κίνδυνο σχηματισμού αποθέσεις αλάτων. Ωστόσο, σε κινητήρες ντίζελ, η υψηλή θερμοκρασία του νερού αυξάνει σημαντικά την αποθετική τάση του νερού. Επί μεγάλο χρονικό διάστημα, η προσθήκη ακόμη και μικρών ποσοτήτων σκληρού νερού, μπορεί να προκαλέσει σταδιακή συσσώρευση αλάτων στις βαλβίδες και στις κεφαλές των κυλίνδρων.
Διαβρώσεις
Τα ανεπεξέργαστα συστήματα μπορούν να υποστούν σοβαρές ζημιές από γενική ή pitting διάβρωση λόγο παρουσίας οξυγόνου ή γαλβανικού στοιχείου. Κατά τη διάρκεια ενός σταματήματος, το οξυγόνο μπορεί να εισέλθει στο νερό του συστήματος μέχρι του ορίου κορεσμού. Όταν το σύστημα επιστρέψει στην κανονική υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας, η διαλυτότητα του οξυγόνου μειώνεται και το το οξυγόνο προσβάλλει τις μεταλλικές επιφάνειες. Η μεταλλουργία κατασκευής των σύγχρονων κινητήρων, συμπιεστων και ψυκτικών συστημάτων περιλαμβάνει χυτοσίδηρο, χάλυβα, χαλκό, κράματα χαλκού και αλουμινίου. Αν έχουμε διμεταλλική επαφή με το νερό, τότε μπορεί να αναπτυχθεί γαλβανική διάβρωση.
Ανάπτυξη Μικροοργανισμών
Μερικές φορές σε συστήματα που χρησιμοποιούν για την επεξεργασία του νερού νιτρώδη οξειδώνονται από μικροοργανισμούς. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή οργανική ρύπανση.
Επίλυση
Τα τρία πιο αξιόπιστα αντιδιαβρωτικά για τα κλειστά συστήματα ψύξης νερού είναι :
Τα χρωμικά
Τα μολυβδαινικά και
Τα νιτρώδη άλατα.
Γενικά τα χρωμικά και τα μολυβδαινικά άλατα έχουν αποδειχθεί ώς άριστα αντιδιαβρωτικά για την επεξεργασία του νερού. Για συστήματα μικτής μεταλλουργίας, τα μολυβδαινικά παρέχουν την καλύτερη προστασία από τη διάβρωση. Τα Μολυβδαινικά παρέχουν αποτελεσματική προστασία κατά της διάβρωσης και είναι περιβαλλοντικά αποδεκτή εναλλακτική λύση σε σχέση με τα χρωμικά. Η τοξικότητα των υψηλής συγκέντρωσης χρωμικών περιορίζει τη χρήση τους ιδιαίτερα όταν ένα σύστημα πρέπει να αποστραγγίζεται συχνά.
Μείγμα Νιτρωδών-Μολυβδαινικών-αζολών προστατεύουν αποτελεσματικά από τη διάβρωση του χάλυβα, του χαλκού, του αλουμινίου, καθώς και συστημάτων μικτής μεταλλουργίας. Τα μολυβδαινικά είναι θερμικά σταθερή και μπορούν να προσφέρουν άριστη προστασία κατά της διάβρωσης, τόσο σε μαλακό όσο και σε σκληρό νερό. Το pH του νερού συνήθως πρέπει να ελέγχεται μεταξύ 7,0 και 9,0. Συνιστώμενα όρια ελέγχου της επεξεργασίας τους είναι 200-300 ppm μολυβδαινικό ως MoO42 °.
Τα Νιτρωδή είναι ένα άλλο ευρέως αποδεκτό non-chromate αντιδιαβρωτικό για κλειστά συστήμτα νερού. Νιτρώδη συγκεντρώσεις της τάξεως των 600-1200 ppm ως NO2- παρεμποδίζουν αποτελεσματικά την διάβρωση σιδήρου και χάλυβα όταν το pH διατηρείται άνω του 7,0. Αν το σύστημα διαθέτει αλουμινιο στην μεταλουργία του, τα προβλήματα διάβρωσης εντείνονται και η συγκένρωση θα πρέπει να αυξηθή στα 10.000 ppm. Σε όλες τις περιπτώσεις, το pH του νερού ανανκυκλοφορίας θα πρέπει να διατηρηθεί στην αλκαλική περιοχή, αλλά κάτω από το 9,0, όταν υπάρχει αλουμίνιο..
Ένα μειονέκτημα στην επεξεργασία νερού με νιτρώδη είναι το γεγονός ότι τα νιτρώδη οξειδώνονται από τους μικροοργανισμούς. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της συγκέντρωσης του αναστολέα και ανάπτυξη μικροοργανισμών. Η χρήση μη οξειδωτικών βιοκτόνων μπορεί να είναι αναγκαία για τον έλεγχο των μικροοργανισμών και επαναφορά των νιτρωδών στα κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης.
Η ENERCHEM διαθέτει μία πλήρη γκάμα προιόντων και προγραμμάτων επεξεργασίας νερού για την προστασία κάθε κλειστού κυκλώματος ψύξης ή θέρμανσης
Παρακολούθηση και έλεγχος
Η αποτελεσματική παρακολούθηση και έλεγχος της διάβρωσης είναι ουσιαστικής σημασίας για να εξασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία και απόδοση ενός κλειστού συστήματος νερού ψύξης ή θέρμανσης.
Η ENERCHEM με την εφαρμογή ενός προγράμματος προστασίας παρέχει δωρεάν την παρακολούθηση του κλειστού συστήματος που περιλαμβάνει :
Ορθή δειγματοληψία και παρακολούθηση των κρίσιμα παραμέτρων του συστήματος.
Πλήρως αντιπροσωπευτική δειγματοληψία νερού.
Χρήση των ορθών και πιστοποπιημένων διαδικασιών ανάλυσης και δοκιμών.
Τον έλεγχο των αποτελεσμάτων και των δοκιμών με προκαθορισμένα όρια λειτουργίας
Ένα σχέδιο δράσης που θα πρέπει να εκτελείται χωρίς καθυστέρηση, όταν τα αποτελέσματα των δοκιμών δεν είναι εντός των καθορισμένων ορίων.
Ένα σχέδιο έκτακτης ανάγκης για συνθήκες απορρύθμισης του συστήματος.
Αξιολόγηση και βελτίωσης του συστήματος ψύξης ή θέρμανσης με βάση τις δοκιμές και τους ελέγχους.
