Системы фильтрации для испарительных градирен: сравнение песчаных и сетчатых фильтров

Промышленные фильтры для очистки воды механической очистки воды в оборотных циклах предприятий предусматриваются для удаления взвешенных твердых частиц из циркулирующей воды, которые поступают в систему в том числе через испарительные градирни. Такие установки фильтрации воды с использованием пром. очистных водных фильтров нацелены на удаление механических загрязнений, таких как пыль, песок, частицы коррозии и биологические остатки, но они не удаляют растворенные вещества, такие как соли. Применение направлено на защиту оборудования от засорений, поддержание тепловой эффективности и снижение эксплуатационных рисков.

В промышленных условиях некачественные промышленные фильтры для очистки воды являются одной из основных причин загрязнения элементов водооборотного цикла и, самое главное, теплообменников, увеличения энергопотребления и незапланированных простоев. Наиболее часто предприятия используют схему боковой фильтрации с применением песчаных и сетчатых фильтров промышленных, очищающих воду с автоматической промывкой.  Каждый из методов и типов оборудования проектируется для работы с определенным количеством и размером твердых частиц, с учетом обеспечения требований водоохлаждаемого оборудования к качеству подаваемой воды, оптимизации технического обслуживания и эксплуатационных затрат.

Важность систем фильтрации оборотной воды

Испарительные градирни работают на открытом воздухе и постоянно пропускают через ороситель большие объёмы атмосферного воздуха. Это приводит к попаданию загрязняющих веществ из воздуха непосредственно в оборотную воду.

Применяется для их удаления фильтр для воды промышленный механической очистки, рассчитанный на работу с соответствующим типом загрязнений:

• Мелкая пыль и песок заносятся из окружающей среды.

• В воду также попадают органические остатки, включая насекомых, листья, пух и др.

• Часто промышленная атмосфера предприятия содержит в воздухе повышенные концентрации специфичных примесей.

• Внутренние источники загрязнений в системе, такие как коррозия трубопроводов и оборудования, образование накипи и биопленок, генерируют дополнительный мусор.

Нерастворенные в воде частицы классифицируют как взвешенные твёрдые вещества. Если их концентрацию в оборотной воде не контролировать, это приводит к серьёзным проблемам и непредвиденным затратам. Промышленный фильтр механической очистки воды является важной частью системы обработки оборотной воды, а как следствие позволяет оптимизировать дополнительные расходы.

Также повышенная концентрация взвесей в оборотной воде напрямую влияет на производительность градирен и приводит к возникновению непредвиденных эксплуатационных затрат:

• Загрязнение поверхностей теплообменников, снижающее эффективность теплопередачи.

• Абразивный износ оборудования, коррозионное разрушение элементов конструкций, зарастание теплообменников.

• Увеличению расхода продувки, как следствие росту водопотребления.

В промышленных системах оборотного водоснабжения загрязнение оборудования может снизить эффективность теплообмена на 20–30% и выше, что приводит к увеличению энергопотребления и необходимости частых остановок для очистки. Экономия энергии на предприятии зачастую косвенно обоснована правильным подбором фильтра механической очистки воды промышленным.

Фильтрационные системы градирен играют важную роль в снижении загрязнений и продлении срока службы оборудования. Правильно настроенная система фильтрации воды улавливает и удаляет механические частицы мусора до того, как они осядут, создавая гораздо более здоровую рабочую среду. Подбор механического промышленного фильтра очистки воды осуществляется с учетом состава и размера загрязнений. Преимущества распространяются на многие аспекты:

• Более чистая вода: благодаря удалению твердых частиц фильтрация значительно снижает образование осадка в резервуарах и трубопроводах.

• Повышенная эффективность: более чистая система повышает эффективность теплопередачи, а это значит, что ваша система охлаждения работает эффективнее и потребляет меньше энергии.

• Сокращение использования химикатов: Благодаря удалению физических загрязнений, для очистки оборотной воды требуется меньше химикатов, что снижает эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду.

• Косвенное влияние на водопотребление: Механическая фильтрация сама по себе не увеличивает циклы концентрирования, они ограничены солевым балансом. Однако, удаляя взвеси и органику, фильтрация может снизить потребность в продувке и уменьшить расход химических реагентов, что в итоге сокращает общее водопотребление.

Взвешенные и растворенные твердые вещества, в чем разница?

При проектировании узла фильтрации оборотной воды и подборе фильтров очистки воды крайне важно понимать разницу:

• Взвешенные вещества → физические частицы (песок, ржавчина, мусор) → удаляются механической фильтрацией (песчаные фильтры, сетчатые фильтры, дисковые фильтры, щелевые фильтры, сепараторы).

• Растворенные вещества → минералы и соли → в системах оборотного водоснабжения контролируются химической обработкой. При необходимости удаляются на специальных установках (обратный осмос, ионообменные фильтры).

Применение фильтров очистки оборотной воды от взвесей и систему химической обработки водооборотных циклов (ВОЦ) следует рассматривать как единый комплекс. Фильтрация удаляет из оборотной воды механические (взвешенные) примеси  песок, продукты коррозии, органические остатки. Растворённые соли, коррозионно-активные компоненты, микроорганизмы и биоплёнки фильтрацией не удаляются, а контролируются в рамках водно-химического режима за счет дозирования ингибиторов и биоцидов, регулирования продувки и циклов концентрирования. Совместная работа фильтрации и химводоподготовки обеспечит надёжную комплексную защиту системы оборотного водоснабжения. 

Фильтрация всего потока оборотной воды или боковая фильтрация?

Фильтрация 100% потока оборотной воды требует значительно больших капитальных вложений, создает значительные потери давления. Такие решения в системах оборотного водоснабжения используются реже, при обоснованной необходимости.

Фильтрация бокового потока непрерывно обрабатывает 5–10% потока и является отраслевым стандартом. Системы с боковым потоком очищают весь объем воды ВОЦ в течение определенного времени, не нарушая производственный процесс. Боковая фильтрация является практичным и эффективным решением очистки воды градирен, позволяющим предприятиям контролировать качество воды без высоких затрат. 

Как работает боковая фильтрация оборотной воды?

При проектировании узла фильтрации предпочтение системам с боковым потоком отдают за их надежность, простоту использования, меньшую стоимость. Они обеспечивают стабильный результат, при меньших затратах и не требуя постоянного внимания обслуживающего персонала. Благодаря своим преимуществам решение по устройству бокового узла фильтрации градирен стало стандартным выбором для систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий.

• Обеспечивает непрерывную очистку воды оборотной во время работы градирни.

• Сокращает время простоя, вызванное загрязнением теплообменников.

• Улучшает чистоту резервуаров и трубопроводов, предотвращая накопление осадка.

• Стабилизирует всю систему охлаждения, повышая качество химического состава.

Производительность узла боковой фильтрации обычно принимается равной 5–10% производительности насосной станции ВОЦ.

• Часть потока от напорного трубопровода насосной станции ВОЦ направляется на фильтры.

• Вода очищается на песчаных, сетчатых, дисковых, циклонных или щелевых фильтрах.

• Очищенная вода с остаточным давлением возвращается в ВОЦ, как правило в резервуар под градирней.

Для обеспечения непрерывности процесса очистки оборотной воды, при проектировании узла фильтрации оборотной воды подбираются установки с автоматической обратной промывкой. По мере роста перепада давления на фильтрах автоматически запускается цикл промывки и загрязнения вместе с обратным потоком сбрасываются в канализационную сеть предприятия. Со временем этот непрерывный процесс очистки удаляет взвешенные твердые частицы из всего объёма воды циркулирующей в оборотной системе водоснабжения.

Фильтрация бокового потока не является оптимальным решением для систем с чрезвычайно высокой концентрацией твердых частиц, где может требоваться фильтрация полного потока.

Автоматические песчаные фильтры

Песочный фильтр для воды использует глубокий слой гранулированного материала для улавливания загрязнений. Этот метод имитирует естественные процессы очистки воды и остается одной из наиболее распространенных технологий в системах оборотного водоснабжения.

Как работают песчаные фильтры:

Песчаные фильтры улавливают частицы благодаря многослойной фильтрации. Вода поступает в верхнюю часть емкости и стекает вниз. Фильтрующий материал задерживает частицы в песке по мере того, как вода проходит через узкие пространства между гранулами.

• Вода проходит через отсортированные слои песка и гравия.

• Частицы задерживаются в слое фильтрующего материала.

• По мере накопления загрязнений перепад давления на фильтре растет, что запускает автоматический цикл обратной промывки.

Песочный фильтр в воду эффективно удаляет мелкие частицы размером до 10–20 мкм. Он превосходно подходит для условий, требующих высокой прозрачности воды. Глубина фильтрующего слоя обеспечивает превосходную эффективность улавливания. Обеспечивают высокую стабильность работы даже при значительных колебаниях потока.

Многие предприятия выбирают тип водных песочных фильтров из-за их высокой эффективности очистки. Это надежный способ получения чистой осветленной воды. Технология проверена и широко известна.

Ограничения применения обусловлены необходимостью большой площади для размещения, потребности в стороннем источнике чистой промывочной воды, высокими потерями воды во время обратной промывки (значительный объем воды расходуется на восстановление фильтрующего слоя), большими начальными затратами на строительство.