Колонка не греет воду почему: причины, что делать, если газовая колонка плохо греет воду

Содержание

Газовая колонка сильно греет воду — причины

Газовая колонка сильно греет воду

Уважаемые господа клиенты, зачастую проблема перегрева воды газовым водонагревателем решается регулировкой ручки газа и воды: при помощи ручки регулировки газа следует уменьшить подачу газа, а при помощи ручки регулировки воды увеличить проток, то есть Газа меньше! Воды больше! Только делать это нужно не резкими движениями, а по чуть- чуть.
Если же регулировка газовой Колонки не помогла, то причины могут быть скрыты не только в водонагревателе. Рекомендуем проверить засоры аэраторов смесителей и их подводку — это наиболее слабые места, проверить нет ли засоров сантехники и изменения прохождения воды через газовую колонку, если же засоров сантехники нет, то смело вызывайте газовщиков на ремонт и техническое обслуживание газовой колонки, потому что причина точно в водонагревателе. Вариантов не много: накипь в теплообменнике, засор вентури, искривление штока.
Наши специалисты произведут быструю правильную диагностику и устранят причину неполадки в работе газовой колонки.

Возможные причины почему из газовой колонки идет кипяток:

 

•Включен режим Зима
•Небольшой напор холодной воды
•Старый фильтр
•Ручка газа на максимуме
•Небольшая пропускная способность смесителя в душе
•Забит теплообменник

Устранение неполадок перегрева воды:

⇒Неверно выставлены регуляторы.

Выполнить настройку на летний сезон: уменьшить газ на горелке регулировочной ручкой подачи газа и увеличить подачу воды регулировкой протока воды на колонке или переключить режим зима/лето.

⇒Загрязнения в коммуникациях.

Проверить на наличие засоров: подводящие и отводящие гибкие шланги водопровода, аэраторы смесителя (кран буксы)

⇒Плохое давление.

Перевести регулятор воды на максимум протока, а газовый регулятор — на минимум.

Если перечисленные методы не устранили причину перегрева воды, необходим детальный осмотр и профессиональное устранение неполадок. Наша компания производит ремонт газовых колонок в СПб и Ленинградской области.

Почему вода в газовой колонке не нагревается

Загрязнение сажей теплообменника.

Эта проблема может возникнуть достаточно быстро, если по вашим трубам проходит жесткая вода. Теплообменник находится в постоянном контакте с продуктами горения (сажей), поэтому на его стенках скапливается слой сажи, то и мешает колонке подогревать воду к необходимой температуры. Высокая температура также увеличивает скорость появления налета. В данной ситуации вам необходима чистка теплообменника. Для этой работы стоит вызвать мастера, который также проведет технический осмотр всех элементов колонки.

Слабая мощность пламени горелки газовой колонки.

Из-за недостаточной мощности горелки не достигается нужная температура в теплообменнике. В случае, когда пламя на горелке слабое, это значит, что мембрана неисправна и шток плохо давит на газовый клапан. Если мембрана деформирована или повреждена – она подлежит замене. Когда же с мембраной все в порядке, нужно искать проблему в штоке, который должен быть чистым, а проход через сальник плавным.


Теплообменник начал перегреваться.

Толстый слой отложений на внешних стенках теплообменника (радиатора), который образовался в период его эксплуатации, препятствует нормальному нагреву.

Давление в газовых трубах слишком слабое.

Причиной могут быть газопроводные работы в вашем доме либо районе. Проблема имеет сезонный характер, на которую не повлиять.

 

Износ теплообменника

Теплообменник изнашивается без регулярного технического обслуживания. Разные отложения затрудняют процесс подачи воды, вследствие чего вода не прогревается, теплопередача плохая. Именно эти факторы влияют на выход из строя теплообменника.

Давно не проводилось техническое обслуживание

Для избежания различного рода ремонта техническое обслуживание необходимо проводить раз в год. Это позволит обеспечить достаточный напор воды и достигнуть желаемой температуры нагрева.

Наша служба осуществляем ремонт газовых колонок и, в случае необходимости, звоните нам!

Почему газовая колонка не греет воду. основные поломки и устранения

В домах с централизованной подачей газа нередко отсутствует горячее водоснабжение. Потому там зачастую применяется газовая колонка. В противовес бойлеру, она обеспечивает интенсивный нагрев проточной воды, одновременно не ограничивает пользователей в ее объеме. Устройство такого водонагревателя совсем простое, эксплуатация не требует особых условий. Но иногда в процессе работы агрегата возникают проблемы с подогревом. Чтобы избежать их, следует ознакомиться с конструкцией нагревательного оборудования, изучить самые распространенные причины поломок.

Если газовая колонка находится в плохом техническом состоянии, она не сможет обеспечить хороший напор и требуемую температуру воды

Принцип работы

Способ функционирования проточного газового водонагревателя такой:

  • Газ сгорает, выделяется тепло.
  • Разогревается теплообменник, который передает тепловую энергию воде.
  • Подогретый водный поток направляется в трубопровод.
  • Продукты горения выходят через дымоотвод.

Обычная колонка состоит из таких элементов:

  • Корпус. Производится из термостойких металлических сплавов, скрывает детали. Некоторые модели водонагревателей содержат электронный дисплей, помогающий отслеживать работу оборудования. При поломке устройства на экране появляется предупреждающий сигнал.
  • Термостат. Поддерживает постоянную температуру воды.
  • Теплообменник. Это главный нагревательный элемент.
  • Газовый клапан. При включенном кране обеспечивает подачу топлива.
  • Камера сгорания. В ней газ преобразуется в тепло.
  • Система розжига. Бывает механическая, автоматическая.
  • Элемент питания.
  • Газовая горелка.
  • Дымоотвод.
  • Вентилятор. Ускоряет вывод отработанных отходов.
  • Водные клапаны (входной, выходной).

Если газовая колонка плохо греет воду, первопричина зачастую кроется в повреждении одного из вышеперечисленных элементов. Для нормализации работы водонагревателя требуется починить испорченную деталь либо заменить ее на новую.

Пользователям рекомендуется изучить устройство газовой колонки современного образца, чтобы успешно ее эксплуатировать, ремонтировать своими силами

Основные поломки

Существует множество причин, по которым газовая колонка не греет воду. Чтобы понять, как при необходимости самостоятельно ремонтировать нагревательный агрегат, нужно ознакомиться с каждой из поломок, изучить эффективные методы ее устранения.

Засорение дымохода

Сильно забитый мусором дымовыводящий канал не может обеспечить достаточную тягу. При плохой проходимости трубы тотчас срабатывает защитная система водонагревателя, функционирование прибора мгновенно блокируется.

Проверить наличие тяги возможно следующим способом:

  • Зажечь спичку.
  • Поднести ее к вентиляционному отверстию.
  • Оценить состояние огня.

Если пламя отклонилось – тяга имеется, горит ровно – отсутствует. Решается такая проблема методом очистки дымохода, обеспечения беспрепятственного прохода воздуха через трубу.

Дымоход, забитый гарью и копотью, не может предоставить необходимую для работы тягу, поэтому защитные системы водонагревателя прекращают подачу газа

Поломка системы поджига

Иногда при использовании водонагревателя возникают проблемы с поджиганием. Это касается лишь автоматических приборов, которые функционируют на батарейках. Обычно элементы питания садятся немного раньше, чем предполагается по инструкции.

Чтобы понять, почему газовая колонка не греет воду после замены батарейки, следует внимательно осмотреть контакты. Если последние окислились, их требуется почистить, затем попробовать зажечь агрегат снова.

Повреждение и засорение теплообменника

В процессе эксплуатации змеевик постепенно изнашивается, в нем может возникнуть течь. Зачастую это происходит с низкокачественными изделиями, которые сделаны из металла с добавками. Временно исправить ситуацию можно методом запаивания отверстий. При возможности дырявый теплообменник лучше сразу заменить на новый.

На нагревательном элементе газовой колонки со временем образуется накипь. Она препятствует свободной циркуляции воды по системе. Если водонагреватель применяется без фильтра, то процесс накопления извести значительно ускоряется. Засор теплообменника – распространенная причина, по которой газовая колонка плохо греет воду. Подобная проблема решается с помощью чистки змеевика от накипи.

Теплообменник постоянно контактирует с продуктами горения, потому на его внешних стенках со временем накапливается сажа, препятствующая нагреванию воды до нужной температуры

Износ мембраны

Ненадлежащая работа водонагревателя зачастую связана с повреждением мембраны клапана. Последняя испытывает высокую нагрузку, в итоге грубеет, теряет эластичность или рвется. Как следствие, розжиг устройства запаздывает либо не происходит вовсе.

Предотвратить вышеописанную поломку невозможно, испорченный элемент требует замены. Специалисты рекомендуют периодически проверять работоспособность разделительной мембраны. Сделать это можно следующим образом: включить максимальный напор горячей воды. Если газовый агрегат погаснет, значит уже время менять деталь.

Поломка температурного датчика

Все газовые колонки содержат измеритель температуры. Он фиксирует текущие температурные показатели нагретой воды, передает сигнал при достижении требуемой величины.

Чаще всего поломка датчика проявляется таким образом:

  • горелка водонагревателя зажигается, но спустя время внезапно затухает;
  • периодически наблюдаются самопроизвольные включения и отключения устройства.

Неисправность измерителя температуры способны устранить лишь профессионалы.

Важно! Иногда газовая колонка плохо греет воду в летнюю жару. Это объясняется так: теплообменник стремительно нагревается, находящаяся в нем жидкость не успевает прогреться, одновременно температурный датчик фиксирует достижение требуемой температуры, потому отключает горелку.

Неисправность температурного датчика могут устранить только профессионалы

Недостаточный напор воды

Бывают случаи, газовая колонка не греет воду из-за фальшивых срабатываний предохранительных датчиков. Когда водный напор чрезмерно слабый, система тотчас же отключает прибор.

Как решить проблему:

  • Обратится в коммунальную службу. Возможно, образовалась утечка воды на трубопроводе.
  • Прочистить фильтры.
  • Удалить накипь с водонагревательного элемента.
  • Проверить мембрану.

Иногда при минимальном напоре воды газовая колонка нагревает ее слишком сильно. Это касается лишь старых моделей, поскольку в них не предусмотрена система защиты: при отсутствии воды они продолжают гореть. В целях безопасности устаревшее устройство желательно заменить на современное.

Если холодная вода течет с таким же слабым напором, как и горячая, проблема газовой колонки заключается в неисправностях водопровода

Неисправности горелки

Случается, что водонагреватель функционирует, но не нагревает воду до требуемой температуры. Зачастую это происходит в результате слабого горения. Тогда жидкость просто не успевает прогреваться до необходимых показателей. В таких ситуациях огонь в горелке обычно чадит, обладает специфическим оттенком. Указанные признаки свидетельствуют о засорении запальника или горелки сажей, копотью.

Избавиться от такой проблемы поможет разборка горелочного устройства, тщательная очистка засорившихся деталей. Если имеется газовый фильтр, его также необходимо проверить на предмет засорения.

В колонках с пьезорозжигом запальник должен гореть постоянно, поскольку, когда открывается кран горячей воды, он должен разжигать основную горелку

Внезапное затухание устройства

Если вода не нагревается по причине, что газовая колонка тухнет тотчас же либо через некоторое время после включения, возможны следующие поломки:

  • Нарушен контакт магнитного клапана с термопарой. Это происходит из-за коротких замыканий, возникающих при повреждении изоляции. Как результат, прибор хаотично загорается и гаснет. Устраняется такая проблема методом замены проводов.
  • Повреждение системы авторегулировки водонагревателя. Обнаружить подобную неполадку можно после непродолжительного наблюдения за работой прибора. Если он нормально функционирует на протяжении десяти минут, но потом гаснет и снова зажигается, необходимо ремонтировать датчик горения.

Совет! Ремонт электроники газового оборудования лучше доверить специалистам.

Ремонт электроники газовой колонки требует определенных знаний и умений, потому его лучше доверить профессионалам

Водопроводный засор

Причиной плохого нагревания воды в газовой колонке может быть засорение водопровода. Чтобы устранить его, требуется:

  • Установить на смесителе третье положение.
  • Полностью открыть краны, заслонку.
  • Подставить емкость для жидкости.

Если вышеописанные действия не помогли, следует обратиться к работникам коммунальной службы. Возможно, придется поменять старые трубы.

Течь в колонке

Газовый водонагреватель также плохо греет воду при образовании течи. Обнаружить ее просто: по трубкам течет маслянистая жидкость. Происходит это по таким причинам:

  • Износились прокладки.
  • Теплообменник пострадал под воздействием коррозионного процесса.

В первом случае необходимо заменить изношенные элементы на новые (желательно силиконовые), во втором – запаять отверстие. Для этого придется воспользоваться услугами мастера. При любых обстоятельствах пайка обойдется значительно дешевле, чем приобретение нового нагревателя.

Перед началом пайки необходимо слить воду из теплообменника, иначе жидкость будет отводить тепло, и прогреть поврежденное место до требуемой температуры будет невозможно

 

Заключение

Существует множество причин, почему газовая колонка не нагревает воду. Проблема может скрываться внутри самого агрегата либо во внешних трубах. Для того чтобы отыскать неисправность и быстро устранить ее, рекомендуется ознакомиться с устройством водонагревателя, самыми распространенными поломками. Если самостоятельно отремонтировать прибор не удается, стоит обратиться к специалисту. Он качественно проведет ремонт, предоставит гарантию на выполненные работы. Любая газовая колонка будет служить намного дольше, если периодически проводить ее техобслуживание, вовремя прочищать трубы.

Газовая колонка сильно греет воду

Газовая колонка сильно греет воду?

Перегрев воды газовой колонки может быть обусловлен несколькими причинами.

Прежде всего, напор воды в водопроводе изначально не был учтен при выборе газового водонагревателя. Аппараты большой мощности следует подбирать только в том в случае, если у Вас хороший напор воды. Безусловно, если колонка уже куплена, не стоит расстраиваться. Из любой ситуации всегда можно найти выход. Пригласите нашего специалиста. Он не только проконсультирует Вас по вопросам эксплуатации прибора, но и поможет его настроить с учетом особенностей вашей системы водоснабжения.

Чаще всего, выезжая на вызов по поводу перегрева воды, мы обнаруживаем, что был неправильно настроен режим работы газовой колонки. Обращаем Ваше внимание на то, что температура воды в трубопроводе зависит от времени года. Зимой в квартиры поступает вода намного холоднее, чем летом. Следовательно, колонку нужно перенастраивать. Зимой стоит увеличивать подачу газа и уменьшать количество подаваемой воды, а летом наоборот. Производить настройку следует аккуратно, без резких движений. Попросите нашего специалиста, чтобы он не только настроил, но и показал Вам, как это делать. В дальнейшем Вы сможете самостоятельно регулировать этот процесс.

Временное изменение напора воды, например, в связи с ремонтом трубопровода, тоже может быть компенсировано перенастройкой газовой колонки. Но если ремонтные работы не проводятся, а напор воды изменился – это уже повод обратиться в нашу компанию.

В результате диагностики нами может быть установлено, что засорился фильтр на входе в аппарат, и тогда его следует очистить. Засоры могут быть и в шлангах, и в кран буксах. Если перегрев происходит при переключении на душ, то следует почистить лейку. Она забилась мелкими частицами и грязью.

Также мастер ProGas может выявить, что засорился теплообменник.  В этом случае наш сотрудник очистит его от накипи, и чтобы убедиться в его работоспособности, осмотрит на предмет трещин в корпусе.

Почему Важно получить помощь профессионала, а не пытаться исправить ситуацию самостоятельно?

Наша компания имеет многолетний опыт работы, благодаря чему мы быстро находим причину поломки и устраняем ее наиболее эффективными для конкретного случая способами. У нас всегда в наличии все необходимые для ремонта детали, а это значит, что ремонт будет окончен в день визита специалиста.

И не стоит забывать о безопасности! Одна, даже маленькая ошибка может обойтись очень дорого.

Уточните у наших менеджеров – можете ли Вы получить услугу бесплатно*+7 (812) 629-09-04, +7-952-399-0-399

Мы всегда рады помочь!

* Компания ProGas обслуживает газовые водонагреватели торговых марок Ariston, WERT и Vaillant в рамках гарантийных обязательств.

Причины плохого нагрева газовой колонки или котла

Водонагревательный прибор не доводит воду до нужной температуры в результате многочисленных возможных поломок. Учитывая сложность механизма нагрева воды при помощи оборудования на основе газа, устранить неисправность самостоятельно сложно — для этого лучше обратиться в специальный сервисный центр.

Газовая колонка не греет воду: как устранить неисправность?

Наша компания поможет вам оперативно устранить неполадки с плохим подогревом воды. Мастера высокой квалификации, специализирующиеся в области ремонта водонагревательных приборов, осуществят все возможные действия для устранения неисправности у вас на дому. Наличие собственного склада запчастей (напрямую от производителя) позволяет выполнить ремонтные работы в тот же день, когда вы сделали заявку, в любое удобное для клиента время.

  • Прием заказов на ремонт котлов в Саратове осуществляется с 8-00 до 21-00 каждый день с предварительной записью на подходящую вам дату и время, без праздников и выходных. Возможен срочный выезд.
  • Устранение причины поломки водонагревателя ликвидируется в минимальные сроки, износившиеся запчасти будут заменены на оригинальные с продолжительным сроком службы.
  • Гарантийные обязательства на все ремонтные работы составляют 1 год, при этом вам гарантировано качество их выполнения без доплаты за срочность, во всех районах Саратова и в Энгельсе. Мы поможем устранить любые неполадки функционирования водонагревателей, проверим их техническое состояние и осуществим ремонт и техобслуживание.

Если плохо греет газовая колонка, вы можете оставить заявку на нашем сайте онлайн или обратиться к нам по телефону: (8452) 498-577. Прием заявки, выезд мастера и диагностика будут совершенно бесплатны. Гибкая система скидок для наших клиентов и доступная цена ремонтных работ, а также их неизменное качество помогут вам решить все проблемы с оборудованием, а также стать нашим постоянным клиентом.

Почему не греет газовая колонка?

Основные возможные случаи, в результате которых водонагреватель не может правильно выполнять функции:

1. Накипь в теплообменнике.

Солевые налеты на стенках теплообменника образуются из-за высокой жесткости воды и разницы температур при нагреве. При этом теплообменник засоряется, и вода может не достигать нужной температуры из-за неправильного нагрева, чему препятствует этот налет. Ремонт котлов Протерм может не потребоваться, если суть неисправности — в накипи. Если вы уверены в своей способности устранить засор, можно попытаться использовать специальную заводскую жидкость для очистки засоров или раствор пищевой лимонной кислоты, а также столовый уксус для промывки змеевика теплообменника. Жидкость заливается в систему и затем выводится путем промывания теплообменника.

2. Засорилась горелка.

В случаях, когда плохо греет газовая колонка, причина может быть в засоре горелки. Об этом свидетельствуют изменение цвета пламени, копоть. При этом лучше вызвать квалифицированного мастера и не пытаться чистить горелку самостоятельно из-за высокой взрывоопасности газа и возможных дальнейших неполадок в работе водонагревательной системы.

Газовый котел не греет: что делать?

Если ваше оборудование перестало нагревать воду в процессе эксплуатации, это может случится, если напор воды в установке слишком сильный. В этом случае ремонт котлов Навьен, или любой другой марки, не потребуется, нужно лишь прикрутить кран и снизить напор, чтобы вода успевала прогреться. Это действие можно осуществить своими силами, а если неисправность связана с нарушением работы механизма водонагревателя, справиться самостоятельно не удастся.

В остальных случаях после выяснения причины неисправности необходимо вызвать квалифицированного мастера с опытом работы, чтобы избежать выхода из строя оборудования для нагрева воды и не создавать пожароопасных ситуаций в своем доме.

См. также:

Почему не работает газовая колонка?

Источники бесперебойного питания для газовых котлов

OZON.ru

Пермь

  • Ozon для бизнеса
  • Мобильное приложение
  • Реферальная программа
  • Зарабатывай с Ozon
  • Подарочные сертификаты
  • Помощь
  • Пункты выдачи

Каталог

ЭлектроникаОдеждаОбувьДом и садДетские товарыКрасота и здоровьеБытовая техникаСпорт и отдыхСтроительство и ремонтПродукты питанияАптекаТовары для животныхКнигиТуризм, рыбалка, охотаАвтотоварыМебельХобби и творчествоЮвелирные украшенияАксессуарыИгры и консолиКанцелярские товарыТовары для взрослыхАнтиквариат и коллекционированиеЦифровые товарыБытовая химия и гигиенаМузыка и видеоАвтомобили и мототехникаOzon УслугиЭлектронные сигареты и товары для куренияOzon PremiumOzon GlobalТовары в РассрочкуПодарочные сертификатыУцененные товарыOzon CardСтрахование ОСАГОРеферальная программаOzon TravelРегулярная доставкаОzon ЗОЖДля меняDисконтOzon MerchTV героиПредложения от брендовOzon для бизнесаOzon КлубOzon LiveМамам и малышамТовары OzonOzon ЗаботаЭкотоварыOzon Job
Везде
0Войти 0Заказы 0Избранное0Корзина

  • TOP Fashion
  • Premium
  • Ozon Travel
  • Ozon Card
  • LIVE
  • Акции
  • Бренды
  • Магазины
  • Сертификаты
  • Электроника
  • Одежда и обувь
  • Детские товары
  • Дом и сад
  • Dисконт

Такой страницы не существует

Вернуться на главную
Зарабатывайте с OzonВаши товары на OzonРеферальная программаУстановите постамат Ozon BoxОткройте пункт выдачи OzonСтать Поставщиком OzonЧто продавать на OzonEcommerce Online SchoolSelling on OzonО компанииОб Ozon / About OzonВакансииКонтакты для прессыРеквизитыАрт-проект Ozon BallonБренд OzonГорячая линия комплаенсУстойчивое развитиеOzon ЗаботаПомощьКак сделать заказДоставкаОплатаКонтактыБезопасностьOzon для бизнесаДобавить компаниюМои компанииПодарочные сертификаты
© 1998 – 2021 ООО «Интернет Решения». Все права защищены.
OzonИнтернет-магазинOzon ВакансииРабота в OzonOZON TravelАвиабилетыRoute 256Бесплатные IT курсыLITRES.ruЭлектронные книги

Экономия на услугах ЖКХ. — Что делать, если газовая колонка сильно греет воду —

Для многих семей, при отсутствии централизованного горячего водоснабжения, газовая колонка является основным способом получения горячей воды для повседневных бытовых нужд. Использование газовой колонки делает процесс получения горячей воды из крана процедурой простой и комфортной. Кроме того, стоимость одного литра горячей воды обходится значительно дешевле воды получаемой из системы централизованного горячего водоснабжения или при помощи электрических водонагревателей.

При помощи регулятора воды можно легко уменьшить или увеличить напор воды, а при помощи регулятора газа — уменьшить или увеличить мощность горения газа. 

При помощи регуляторов подачи воды и газа легко установить нужную температуру подогретой воды.

Оба этих регулятора предназначены для того, что бы подобрать желаемый напор струи воды в кране и её температуру. Обычно настроить желаемый уровень нагрева и мощность водяной струи не составляет никаких трудностей. 

Обычно рекомендуется выставлять температуру воды на выходе в районе 42 — 50 градусов Цельсия. Это позволяет использовать подогретую воду комфортной температуры не прибегая к помощи смесителя и добавления холодной воды.

Не рекомендуется ставить температуру подогрева более 61 градуса. При такой температуре начинается процесс перехода растворимых карбонатных солей, содержащихся в воде, в нерастворимые. Говоря простым языком — внутри труб теплообменника начинает образовываться накипь, которая может привести к поломке газовой колонки и, как следствие, к дорогостоящему ремонту.

Почему газовая колонка сильно нагревает воду.

Но иногда при помощи регуляторов выставить желаемую температуру не удается. Как бы не ограничивали подачу газа регулятором и не увеличивали подачу воды — она идет из крана чрезмерно горячей, а сильная струя воды делает процесс пользования душем или мытья посуды крайне неудобным.

Если такая ситуация имеет место, это совсем не значит, что газовая колонка сломалась и её необходимо ремонтировать.

Причины по которым газовая колонка начинает греть воду до кипятка достаточно просты:

  • зимой из водопровода поступает более холодная вода, а летом более теплая. Не зря на некоторых моделях газовых колонок предусмотрен переключатель режимов «зима-лето». При переключении колонки в режим «летнего» подогрева воды, примерно половина горелок отключается, что позволяет экономить газ и пользоваться горячей водой комфортной температуры.  Если же переключателем режима «зима-лето» газовая колонка не оборудована и регулятор подачи газа не позволяет снизить температуру нагрева воды, нужно уменьшить давление газа слегка перекрыв подачу газа при помощи «главного» крана как показано на фотографии слева.

Наиболее простое решение: ограничьте подачу газа в газовую колонку слегка повернув «главный» кран на трубе подачи газа к газовой колонке.

  • вторая возможная причина — скачки давления газа в подающем газопроводе. Когда давление повышено, в горелке, естественно, сгорает больше газа, что и приводит, в конечном итоге, к повышению температуры горячей воды на выходе из газовой колони.

Во втором случае решение проблемы аналогичное. Дополнительно ограничить подачу гази при помощи «главного» крана на подводящем газовом трубопроводе. Ничего особо опасного в этой процедуре нет. Если подача газа будет чересчур снижена, газовая колонка просто не включится. При регулировке нужно только следить, что бы горение газа в колонке было устойчивым.

Тем не менее помните: газовые приборы являются устройствами повышенной опасности и их настройку и регулировку необходимо поручать специально подготовленным специалистам газовой службы.

Пользуйтесь газовой колонкой с комфортом и при этом экономьте деньги.

Просмотров (4702)

Факторы, влияющие на работу дистилляционной колонны

Факторы, влияющие на работу дистилляционной колонны

The
производительность ректификационной колонны определяется многими факторами,
например:
корма
условия

  • состояние
    корма
  • состав
    корма
  • след
    элементы, которые могут серьезно повлиять на ВЛЭ жидких смесей
внутренний
условия жидкости и потока жидкости
состояние
лотков (упаковок)
погода
условия
Некоторые
из них мы обсудим ниже, чтобы дать представление о сложности
процесса дистилляции.
Корм
Условия
состояние кормовой смеси и состав корма влияет на эксплуатационные
линий и, следовательно, количество стадий, необходимых для разделения.
Это также влияет на расположение лотка подачи. Во время работы, если
отклонения от проектных требований чрезмерны, то
столбец может больше не справляться с задачей разделения.К
преодолеть проблемы, связанные с фидом, некоторые столбцы
разработан так, чтобы иметь несколько точек подачи, когда ожидается кормление
содержать различное количество компонентов.
Рефлюкс
Условия
As
коэффициент рефлюкса увеличивается, градиент рабочей линии
для секции ректификации приближается к максимальному значению
1.Физически это означает, что все больше и больше жидкости
богат более летучими компонентами, которые повторно используются
в столбец. Разделение становится лучше и, следовательно, меньше.
лотки необходимы для достижения такой же степени разделения. Минимум
лотки требуются в условиях полного орошения, т. е. нет извлечения
дистиллята.

Вкл.
с другой стороны, при уменьшении рефлюкса рабочая линия для
секция ректификации движется к линии равновесия.«Щепотка» между рабочей и равновесной линиями
становится более выраженным, и требуется все больше и больше лотков. Этот
легко проверить с помощью метода МакКейба-Тиле.

предельное состояние возникает при минимальном рефлюксе
рацион, когда потребуется бесконечное количество лотков
чтобы произвести разделение. Большинство столбцов
разработан для работы от 1,2 до 1,5 минимального орошения
соотношение, потому что это примерно область минимального
эксплуатационные расходы (большее количество орошения означает более высокую нагрузку на ребойлер).

Пар
Условия потока
Неблагоприятный
условия потока пара могут вызвать

  • пенообразование
  • захват
  • плач / сброс
  • затопление
Вспенивание
Вспенивание
относится к расширению жидкости из-за прохождения пара
или газ.Хотя он обеспечивает высокую межфазную поверхность раздела жидкость-пар.
контакта, чрезмерное пенообразование часто приводит к скоплению жидкости на
подносы. В некоторых случаях пенообразование может быть настолько сильным, что пена
смешивается с жидкостью на лотке выше. Будет ли пенообразование
возникать зависит в первую очередь от физических свойств жидкости
смеси, но иногда это связано с конструкцией и состоянием лотков.
Какой бы ни была причина, эффективность разделения всегда снижается.
Унос
Увлечение
относится к жидкости, переносимой паром до тарелки выше
и снова вызвано высокими расходами пара. Это вредно
потому что эффективность лотка снижается: меньше летучих материалов
переносится на пластину, содержащую жидкость с более высокой летучестью.
Это также может привести к загрязнению дистиллята высокой чистоты. Излишний
увлечение может привести к затоплению.
Плач / сброс
Это
явление вызвано низким потоком пара. Оказываемое давление
паром недостаточно, чтобы удерживать жидкость на
лоток. Таким образом, жидкость начинает вытекать через перфорационные отверстия.
Чрезмерный плач приведет к сбросу. Это жидкость
на всех лотках развалится (сбросится) на основание
столбец (через эффект домино), и столбец должен быть
перезапущен.О плаче свидетельствует резкое падение давления.
в колонне и снижение эффективности разделения.
Наводнение
Наводнение
вызвано чрезмерным потоком пара, в результате чего жидкость
быть увлеченным паром вверх по колонне. Увеличенный
давление избыточного пара также поддерживает жидкость в
сливной стакан, вызывая увеличение задержки жидкости на
табличка выше.В зависимости от степени затопления
максимальная мощность колонки может быть сильно снижена. Наводнение
обнаруживается по резкому увеличению перепада давления в колонке
и значительное снижение эффективности разделения.
Температура ребойлера
По мере того, как ребойлер медленно закупоривается со стороны трубы, температура нижней части понижается, что приводит к низкому потоку пара. Онлайн-мониторинг коэффициента теплопередачи в системе управления может выявить эту проблему на ранней стадии наряду с мониторингом температуры кубовых остатков.Самоочищающийся теплообменник при использовании вместо ребойлера может смягчить эту проблему.
Понижение вакуума
Небольшое падение вакуума вызывает повышение точки (ей) кипения, что приводит к низкому потоку пара, потере производительности и нестандартным продуктам.
Влажный корм
Если в колонну обычно подается сухое углеводородное сырье, но сырье загрязняется водой, то в какой-то момент, когда смесь вода / углеводород входит в колонну, вода может испаряться так быстро, что это вызывает событие избыточного давления.Это может повредить лотки. Это влияет на эффективность колонки и качество продукции.
Колонна
Диаметр
Мост
из вышеперечисленных факторов, влияющих на работу колонки, связано с пар
условия потока: либо чрезмерный, либо слишком низкий. Скорость потока пара
зависит от диаметра колонны. Плач определяет минимум
поток пара, необходимый при заводнении, определяет максимальное количество пара
допустимый поток, следовательно, емкость колонки.Таким образом, если диаметр колонны
имеет неправильный размер, столбец не будет работать должным образом. Не только
возникнут ли эксплуатационные проблемы, желаемое разделение обязанностей
не может быть достигнуто.
Государство
лотков и упаковок
Помните
что фактическое количество лотков, необходимое для определенного разделения
нагрузка определяется эффективностью плиты, а насадки
если используются упаковки.Таким образом, любые факторы, вызывающие снижение
в эффективности лотка также изменит производительность колонки.
На эффективность лотков влияют загрязнения, износ и коррозия.
и скорость, с которой это происходит, зависит от свойств
обрабатываемые жидкости. Таким образом, соответствующие материалы должны
быть указанным для конструкции лотка.
Погода
Условия
Мост
ректификационные колонны открыты для атмосферы.Хотя многие
колонн утеплены, изменение погодных условий может
по-прежнему влияют на работу столбца. Таким образом, ребойлер должен быть соответствующим образом
размер, чтобы гарантировать, что достаточно пара может генерироваться во время холода
и ветреные периоды, и что его можно достаточно уменьшить во время
жаркие сезоны. То же самое и с конденсаторами.
Эти
некоторые из наиболее важных факторов, которые могут вызвать плохую дистилляцию
производительность колонки.Другие факторы включают изменение условий эксплуатации.
и пропускная способность, вызванная изменением условий добычи
и изменение спроса на продукцию. Все эти факторы,
включая соответствующую систему управления, следует учитывать
на этапах проектирования, потому что после того, как колонна построена и установлена,
Ничего особенного нельзя сделать, чтобы исправить ситуацию, не навлекая
значительные затраты. Управление ректификационными колоннами — полевая
само по себе, но это уже другая история.COSTELLO может предоставить инженерный дизайн для новых столбцов и поддержку / устранение неполадок для существующих столбцов. Наши инженеры имеют большой опыт работы с контрольно-измерительными приборами для колонн.

(PDF) Исследование потерь тепла в дистилляционной колонне этанол-вода с тепловым насосом с прямой рекомпрессией пара

Реферат — Система рекомпрессии пара была использована для

снижения энергопотребления и повышения энергоэффективности дистилляционных колонн

.Однако влияние

на определенные параметры не принималось во внимание. Один из

таких параметров — это теплопотери в колонне, которые были либо равны

как определенный процент теплопередачи ребойлера, либо пренебрежимо малы.

Целью данного исследования было оценить потери тепла из ректификационной колонны с рекомпрессией этанола и водяного пара

при повышении давления на компрессоре

(VRCAS) и сравнить полученные результаты

и их влияние на некоторые параметры в аналогичных условиях. система

(VRCCS), в которой потери тепла в колонне приняты или не приняты во внимание.

Результаты показывают, что оцененные потери тепла были выше по сравнению с

, полученным для колонки VRCCS. Результаты также показали

, что увеличение тепловых потерь может оказать значительное влияние на общее потребление энергии

, теплопередачу ребойлера, количество тарелок и

энергоэффективности колонны.

Ключевые слова: компрессор, ректификационная колонна, теплопотери, пар

рекомпрессия.

И.I

NTRODUCTION

В последние несколько лет наблюдается растущее значение этанола в области жидких топлив

[1]. Это значение

усиливается опасениями по поводу цен и наличия

сырой нефти, а также выбросов парниковых газов, которые стимулировали

интереса к альтернативам сырой нефти для обеспечения

автомобильной энергии. Производство топливного этанола из

лигноцеллюлозных материалов может снизить мировую зависимость

от нефти, одновременно сократив чистые выбросы на

двуокиси углерода, основного парникового газа.Производство этанола

из первичных сельскохозяйственных продуктов часто не требует затрат

, поскольку эти материалы находят несколько применений в пищевой

и фармацевтической промышленности, что делает его дорогостоящим. Чтобы

ускорить замену нефти биоэтанолом, необходимо

производить по конкурентоспособным ценам с использованием энергоэффективных процессов

; в противном случае для него не будет рынка даже

, хотя он сделан из возобновляемых источников.

Экономическая конкурентоспособность производства этанола

процесс сильно зависит от количества использованного тепла и

CCEnweremadu работает на кафедре машиностроения, Ваал

Технологический университет, 1900 Южная Африка (телефон: +27 16 950 9158) ; факс:

+27 16 950 9797; электронная почта: [email protected]).

Х.Л. Рутто работает на кафедре химического машиностроения, Ваал

Технологический университет, 1900 г., Южная Африка (электронная почта: hilaryr @ vut.ac.za).

мощность. Чтобы повысить экономическую эффективность использования этанола в качестве жидкого топлива

по сравнению с производством топлива из сырой нефти, было предложено

шагов оптимизации, касающихся

очистки этанола, поскольку по существу концентрация

и обезвоживание этанола дистилляцией требует большого количества тепловой энергии

[2]. Дистилляция потребляет половину общей производственной энергии

5.6 МДж / литр из 11,1 — 12,5

МДж / литр. Чтобы справиться с этим высоким спросом на энергию и улучшить преимущества процесса

, быстро набирает интерес концепция полигенерации

и гидротермальной обработки, особенно при работе с небольшими заводами по производству этанола в масштабе

. Тем не менее, анализ процесса биоэтанола

показывает, что дистилляция по-прежнему является наиболее широко используемой. Известно, что объединение тепла дистилляции и ректификации

дает наибольшее снижение потребности в тепле

.

Тепловой насос известен как экономичная технология интеграции

энергии для снижения потребления первичной энергии

и минимизации негативного воздействия больших

потребностей в охлаждении и обогреве на окружающую среду. Литература

изобилует исследованиями по дистилляционной колонне с прямым паром

с тепловым насосом с рекомпрессией и ректификационной колонной с

с внешним тепловым насосом [3] — [5]. Большинство из них пришли к выводу, что тепловой насос

является эффективным средством экономии энергии, а

уменьшает размер колонны без оценки фактического потребления энергии

и параметров, которые могут иметь

существенное влияние на потребление энергии.

Оценка фактического потребления энергии является важным аспектом

для определения жизнеспособности системы

при разделении этанола и воды. Несколько работ было выполнено по комбинированному влиянию этих параметров

[6], [7]. Следовательно, целью данного исследования

является оценка потерь тепла и их прямого и

косвенного влияния на скорость теплопередачи ребойлера, общее потребление энергии

, термодинамический КПД и тепловой насос

Коэффициент распределения конденсатора на колонне с комбинированным эффектом

увеличения давления в компрессоре и общего коэффициента теплоотдачи

как явная функция безразмерных чисел Прандтля, Рейнольдса и Нуссельта

.

II. МОДЕЛЬ

РАЗРАБОТКА

A. Расчет параметров колонны

Система состоит из ректификационной колонны с теплообменниками

, вспомогательного ребойлера, ребойлера-конденсатора и

Исследование потерь тепла в смеси этанол-вода

с колонной прямой дистилляции Vapor

Тепловой насос с рекомпрессией

Кристофер К. Энверемаду и Хилари Л. Рутто

Всемирная академия наук, инженерии и технологий 70 2010

RMP Lecture Notes

Конспект лекций RMP

Дистилляция

Чтобы сократить время загрузки, этот материал разделен на семь
файлы, соответствующие пронумерованным точкам ниже.Настоящий файл
(distill4.html) содержит только пункт 4.

  1. Принципы дистилляции
  2. Моделирование дистилляции
  3. Рабочие уравнения для дистилляции
  4. Расчеты дистилляции
  5. Баланс энтальпии дистилляции
  6. Энтальпийно-концентрационный метод
  7. Размеры оборудования и колонн

Дистилляция IV: расчеты

Перед тем, как начать большинство расчетов дистилляции, необходимо принять решение:
применяется ли эквимолярное переполнение? Если да, то
операционные уравнения представляют собой линии, и у вас есть один набор вариантов — в частности, метод МакКейба-Тиле.Если нет, энергетический баланс должен быть
явно рассматривается.

Есть несколько способов включения энергетических эффектов.
Метод Пончона-Саварита — это графический подход.
это не требует предположения об эквимоляльном переполнении. Графический
построение осуществляется по диаграмме энтальпийного состава. Ваш текст не
включите этот метод, но он может быть полезен.

Во всех случаях можно использовать «пошаговый» подход. Начиная с одного конца
колонны, баланс компонентов, материалов и энергии может быть
решается одновременно.После того, как этап определен, вы переходите (или
вниз) к следующему и вычислите этот этап. В зависимости от того, что
информация известна, форма отношения равновесия и т. д., это
подход может потребовать итеративного решения.

Метод МакКейба-Тиле

Графический метод McCabe-Thiele может использоваться для определения числа
идеальных столиков и расположения подающего лотка. Для этого вы составляете сюжет, показывающий
кривая равновесия, линия подачи и рабочие линии для выпрямления и
зачистка участков (все по одной оси), а затем поиск ответов по графическому
строительство.

Стандартная задача дистилляции (для начинающих) дает x F , q,
x D , x B и R D ; хотя не обязательно
напрямую. Возможно, вам потребуется использовать общий материальный баланс, чтобы найти некоторые из
композиции; рассчитать коэффициент добротности на основе данных о температуре и составе;
и / или определить коэффициент рефлюкса на основе предельного минимального значения. Однажды ты
имеют эти значения, процедура решения следующая:

  1. Постройте кривую равновесия.
  2. Рассчитайте наклон q / (q-1) линии подачи.
  3. Постройте линию подачи, используя x = x F и наклон.
  4. Рассчитайте точку пересечения оси Y линии выпрямления x D / (R D +1) .
  5. Постройте линию выпрямления, используя (xd, xd) и точку пересечения.
  6. Проведите линию зачистки, соединяющую пересечение
    выпрямительные и питающие линии и точки (xb, xb).
  7. Корректировка эффективности ступени путем построения кривой «эффективного» равновесия
    между кривой равновесия и рабочими линиями.
  8. Ступени равновесия «Сойти».

Количество ступеней находится графически путем построения треугольников на
диаграмму. Вы можете начать как сверху, так и снизу. Из
состав продукта в рабочей строке (либо (xd, xd), либо (xb, xb))
двигаться горизонтально к кривой равновесия, затем вертикально обратно к кривой
рабочая линия, горизонтальная кривой равновесия и т. д.,
построение треугольников по пути. Всегда делайте шаги между
кривая равновесия и нижняя из двух рабочих линий (
линия выпрямления в верхней половине столбца, линия зачистки в
нижняя половина — если вы ищете нижнюю строку, переключение
точка будет понятна).Количество нарисованных треугольников — это количество
этапы в вашей колонке. Если вы используете кривую равновесия для шага
от, вы определяете идеальные этапы.

Если вы не хотите рисовать, вы можете сделать то же самое, итеративно решая для
различные пересечения уравнений. Вам нужно быть очень осторожным с вашим
«бухгалтерия», если вы попробуете это.

Чтобы применить значения эффективности лотков Мерфри, постройте эффективную кривую равновесия.
между равновесной и рабочей кривыми, и шаг с использованием эффективного
кривая для определения фактических стадий разделения.Помните, что частичное
ребойлер или частичный конденсатор по определению является идеальной ступенью, поэтому вы
используйте кривую идеального равновесия (не эффективную) для этих стадий.

Оптимальный лоток подачи — треугольник с одним углом на линии выпрямления.
и один на линии зачистки. Размещение корма в другом месте увеличивает
количество этапов, необходимых для разделения. Чтобы визуализировать это, обратите внимание, что
чем ближе рабочая линия к кривой равновесия, тем меньше
ступенчатые треугольники становятся.Внесение корма на пересечении
линии выпрямления и зачистки максимально увеличивают размер треугольников и, следовательно, ведут
до наименьшего количества шагов.

При анализе существующих систем дистилляции фактическая точка входа сырья может
быть не в оптимальном (лоток, где пересекаются рабочие линии). В этом
В этом случае ступенька лотка должна переключиться с линии выпрямления на рабочую.
линии на фактическом расположении лотка подачи.

Подготовлен пример анализа МакКейба-Тиле.Это доступно для
скачать как файл Mathcad 5.0+.

Предельные случаи

Часто при анализе или разработке процесса полезно посмотреть на
предельные случаи для оценки возможных значений параметров процесса. В
анализ дистилляции, разделение пары компонентов может быть улучшено за счет
увеличивая количество стадий при поддержании постоянной флегмы, или увеличивая
поток орошения для заданного количества ступеней. Этот компромисс устанавливает два ограничивающих
случаи:

  1. Общий орошение (минимальные идеальные стадии)
  2. Минимальный рефлюкс (бесконечные идеальные стадии)

Расчетный компромисс между рефлюксом и стадиями является стандартным экономическим
проблема оптимизации, с которой всегда сталкиваются инженеры-химики — балансировка капитальных затрат
(количество устанавливаемых лотков) vs. эксплуатационных расходов (сумма
рефлюкс для рециркуляции). Хорошая конструкция будет работать с оптимальной стоимостью рефлюкса.
соотношение.

Общий рефлюкс

Состояние полного орошения представляет собой операцию без удаления продукта. Все
пар из верхнего погона конденсируется и возвращается в виде флегмы. Следовательно,
коэффициент рефлюкса (L / D) бесконечен. Это, в свою очередь, делает рабочие строки
Линия под углом 45 градусов (убедитесь в этом сами, установив D = 0 и заметив, что
следовательно, L = V). С рабочими линиями по диагонали они так далеко
как они могут быть получены из кривой равновесия, поэтому, если количество пластин равно
сошел с помощью диагонали и кривой равновесия, количество
теоретических этапов будет минимум.

Часто колонны работают при полном орошении во время их первоначального запуска, и
продукт не удаляется, пока не будет достигнуто разделение, близкое к желаемому.

Уравнение Фенске — еще один метод определения минимального
количество лотков, необходимое для данного разделения. Это пример
«сокращенный» метод перегонки. Есть несколько таких приблизительных
доступные методы для получения первоначальных оценок потребностей в дистилляции.

Уравнение Фенске применимо к дистилляционным системам с постоянным
относительная волатильность.Обратите внимание, что форма уравнения Фенске
показано вычисляет минимальное количество пластин ; он не включает
ребойлер (отсюда -1 справа). Другие тексты могут использовать форму для
минимальное количество ступеней и без ребойлера.

Если относительная волатильность меняется по столбцу из-за
температурных эффектов, можно использовать среднее геометрическое значение
относительная летучесть (как при многокомпонентной перегонке) и
Уравнение Фенске для получения приблизительного значения количества ступеней.

Точки защемления

Пересечение рабочей линии и кривой равновесия называется
точка защемления . У простого столбца будет две точки защемления (потому что
есть две рабочие строки). Точки меняются, когда рабочие строки
делать. Существующий столбец может «защемить», если его рабочая линия находится слишком близко к его
кривая равновесия. Это означает, что есть несколько этапов, которые делают очень мало
разделение и растрата ресурсов.

Чтобы вылечить защемление, самое прямое решение — переместить точку входа корма.Этот
часто бывает дорогим предложением. В таких случаях коэффициенты орошения и вскипания
можно увеличить, чтобы изменить рабочие строки. Это увеличит операционную
затрат и энергопотребления, но может быть единственным реальным вариантом.

Щипок на пересечении линии подачи и кривой равновесия указывает на то, что
что колонна работает при минимальном орошении ° C.

Минимальный рефлюкс

Условие минимального рефлюкса представляет собой теоретическую противоположность общей
рефлюкс — бесконечное количество идеальных ступеней разделения.В этом случае
пересечение рабочих линий лежит на самой кривой равновесия.
Таким образом, расстояние между кривой равновесия и рабочими линиями равно
его минимум, ступенчатые треугольники становятся очень маленькими, промежутка между ними нет.
кривую равновесия и точку пересечения, поэтому вы не можете переступить через
точка подачи.

Минимальная скорость рефлюкса может быть определена математически из конечных точек
линия ректификации при минимальном орошении — точка состава верхнего погона
(x D , x D ) и точка пересечения линии корма
и кривая равновесия (x ‘, y’).

Вывод этой формулы будет дан позже. Следует понимать одну важную вещь:
формула применяется только тогда, когда линия подачи является точкой останова для рабочего
кривая в верхней части столбца. Если есть розыгрыши промежуточных продуктов
между орошением и кормлением формула не применяется. В этом случае вы
необходимо рассчитать поток жидкости по колонне в точке защемления, а затем работать
он поддерживает колонку, чтобы найти поток орошения при минимальных условиях орошения.

Если кривая равновесия имеет точку перегиба, возможно, не удастся
построить линию между точкой продукта верхнего погона и загрузкой / равновесием
пересечение без выхода за пределы равновесной оболочки.Рабочие кривые
всегда должны пересекаться в пределах равновесной оболочки и не могут пересекаться за ее пределами.
(в любой половине столбца). В этом случае,
минимальный рефлюкс происходит при касательном зажиме , а рабочая линия
касательная к кривой равновесия. Расчеты основаны на пересечении
касательной рабочей линии и точки подачи.

При проектировании колонн обычно определяют расчетный коэффициент рефлюкса.
как некоторое кратное теоретическому минимуму рефлюкса. Оптимальная стоимость
коэффициент рефлюкса обычно составляет 1.Диапазон от 1 до 1,5 в зависимости от энергии
затраты, охлаждающая жидкость конденсатора и конструкционные материалы. Правило
большой палец, сообщаемый чаще всего, предполагает, что коэффициент рефлюкса около 1,2
умноженное на минимум — хорошее расчетное значение.

Также может быть необходимо различать возвращенного рефлюкса (
поток орошения, протекающий из аккумулятора в колонну) и эффективный
орошение
стекает по колонне. Это вызывает беспокойство, если рефлюкс
переохлажденный. В этом случае эффективный рефлюкс будет состоять из возвращенных
рефлюкс плюс любая дополнительная жидкость, конденсирующаяся, когда холодная жидкость
контактирует с паром на поддоне орошения.Вероятно, лучше всего использовать эффективный рефлюкс.
в расчетах минимального рефлюкса.

Вывод формулы минимального рефлюкса



Некоторые уравнения в этом документе отображаются с использованием MINSE, независимого от браузера подхода к
отображение уравнений в Интернете. Если уравнения отформатированы неправильно
вашим браузером, вам нужно
RENDER
УРАВНЕНИЯ (выберите эту ссылку), вызвав полимедиатор Ping MINSE.
Это запустит специальную программу, которая должна заставить их форматироваться для
просмотр в вашем браузере.

Минимальный рефлюкс соответствует защемлению на пересечении линии подачи и
кривая равновесия. По своей формуле выпрямительная линия имеет наклон

и соединит точку пересечения (x int , y int ) и
(x D , x D ). Следовательно, мы можем выразить наклон в виде
термины «превышение пробега», или

Алгебраическая перестановка дает желаемую формулу:

Ясно, что эта формула неприменима, если работает более двух
регионы.В этих случаях, вероятно, разумнее рассчитать коэффициент рефлюкса.
от соотношения расходов жидкости и пара.

Нагрузки на конденсатор и ребойлер

Нагрузки на нагрев и охлаждение в конденсаторе и ребойлере можно рассчитать.
от простых энергетических балансов. Главная трудность в том, чтобы стать лучше
значения для теплоты испарения — диаграмма энтальпии-концентрации
очень полезный!

Для ребойлера необходимо добавить энергию, равную сумме разумных
тепла, необходимого для подъема жидкости до точки кипения, и скрытой теплоты
испарение.Установившийся баланс энергии на стороне процесса
ребойлер тогда:

Это уравнение выражается через среднюю теплоемкость и среднюю
скрытая теплота и зависит от скорости вскипания пара. Обычно явное тепло
передача в ребойлере относительно мала, так что тепловая нагрузка может быть
рассчитывается из

Потребность в теплоносителе может быть рассчитана из энергетического баланса на
сторона нагрева ребойлера. Если насыщенный пар является теплоносителем,
тогда

так что (без учета теплоемкости ребойлера и тепловых потерь)
расход пара может быть получен из

Аналогично, если жидкий теплоноситель (горячее масло и т.) используется
уравнения

(htfs = подача теплоносителя, htfr = возврат теплоносителя) или

может быть использовано.

Аналогичный анализ дает нагрузку на конденсатор как

(пренебрегая переохлаждением рефлюкса),
чтобы при охлаждении в конденсаторе использовалась вода.

(cws = источник охлаждающей воды, cwr = возврат охлаждающей воды) и поскольку удельный
теплота воды 1,0 для обычных агрегатов

При расчете охлаждающей нагрузки вам может потребоваться отрегулировать скорость пара или
работа конденсатора для учета пара, сконденсированного при прямом контакте с холодом
рефлюкс на лотке возврата рефлюкса.Следите за этим всякий раз, когда конденсатор
температура значительно ниже ожидаемой температуры лотка.

Можно представить себе случай, когда

; то есть когда
.
Случай, когда скорости пара в верхней и нижней части колонны наиболее
вероятно, то же самое происходит, когда корм достигает точки кипения, и
.
В этой ситуации нагрузки конденсатора и ребойлера будут примерно равны
равный.

Эффективность сцены

Ограничения массопереноса препятствуют тому, чтобы пар, покидающий поддон, действительно находился внутри.
точное равновесие с жидкостью на лотке; следовательно, предположение
идеальные стадии — это только приближение.

Эффективность используется для представления отклонения от равновесия. Есть
Мы рассмотрим три типа эффективности:

  1. Общая эффективность
  2. Локальная эффективность
  3. Эффективность Мерфри

Общий КПД — самый простой выбор. Это соотношение количества
идеальных этапов к количеству актуальных этапов.

Таким образом, для всего столбца можно использовать единый коэффициент полезного действия, но только
Достаточно точен для предварительного проектирования.Некоторое улучшение может быть достигнуто
за счет использования отдельных значений эффективности для каждой секции колонны. Точность
ограничено, потому что эффективность массопереноса ограничена
геометрия и конструкция лотков, расходы и пути всех потоков,
композиции и т. д. Проблема действительно слишком сложна, чтобы ее
один параметр, поэтому при использовании общей эффективности они должны быть
на основе данных о производительности с аналогичных колонок или лабораторных испытаний.

Локальный КПД — самый точный вариант, но и самый трудный для
использовать.Он определяется только в одной точке определенного лотка.

Это особенно необходимо для колонн большого диаметра, где зависимость положения
существенный.

Эффективность Мерфри , вероятно, является наиболее распространенным выбором, поскольку
он представляет собой реальный компромисс между точностью и простотой использования. Это
имеет ту же форму, что и местный КПД, но основан на среднем значении лотка
композиции.

Обычно используются значения от 0,6 до 0,75.
для ситовых лотков. Мы знаем, что жидкость, выходящая из лотка, на самом деле не та
как средний лоток, поэтому эффективность Мерфри эффективно предполагает идеальное перемешивание
на подносе.На практике мы обычно измеряем жидкий состав и получаем
состав пара из расчета равновесия или диаграммы. В этом случае
многокомпонентных систем эффективность каждого компонента различна.

Общая эффективность и эффективность Мерфри напрямую не связаны.
Вы не можете использовать среднюю эффективность Мерфри вместо
общая стоимость.

Чтобы использовать локальную эффективность или эффективность Мерфри с помощью графического метода, кривая истинного равновесия выглядит так:
заменена кривой эффективного равновесия , расположенной между истинными
кривая и рабочие кривые.Эффективная кривая используется для подсчета стадий.
Обратите внимание, однако, что эффективность не распространяется на ребойлер, поэтому истинное
Кривая равновесия должна использоваться для последней стадии секции зачистки.

Построить эффективную кривую равновесия несложно. Эффективный
кривая определяется по формуле:

где y представляет рабочую кривую. Участок y eff даст
внутренняя линия на построении диаграммы равновесия.


Дополнительные ссылки:

Первичные ссылки

  1. Сидер, Дж.Д. и Э. Дж. Хенли, Процесс разделения
    Принципы
    , Джон Вили, 1998, стр. 292-4, 299.


R.M. Цена
Оригинал: 07.02.97
Исправлено: 28.02.97, 26.01.98, 25.01.99, 14.02.2003

Авторские права 1997, 1998, 1999, 2003 R.M. Цена — Все права защищены.

Ключевые физические переменные в океане: температура, соленость и плотность

Соленость — это мера «солености» морской воды, или, точнее, количество растворенного вещества в морской воде.В рабочем состоянии растворенное вещество — это то, что остается после прохождения морской воды через фильтр очень тонкой очистки для удаления твердых частиц. Исторически использовался стекловолоконный фильтр с номинальным размером пор 0,45 мкм. Совсем недавно фильтры с размером пор 0,2 мкм стали стандартом, поскольку фильтры с таким размером пор улавливают мельчайшие бактерии.

Однако история концепции солености и ее различных определений (которые со временем менялись) — длинная и сложная история, восходящая к концу 19 века.История сложна по двум причинам. Во-первых, любое полезное определение солености содержит какие-то приближения. Эти приближения необходимы, потому что растворенные вещества в морской воде представляют собой сложную смесь практически всех известных элементов, и невозможно измерить полный состав каждой пробы воды. Во-вторых, тонкие технические детали этих приближений, которые претерпели изменения по мере того, как стало больше узнаваться о морской воде, очень важны на практике. Эти детали важны, потому что требуемая точность измерения солености, необходимая для понимания общей циркуляции океана, чрезвычайно высока (около ± 0.006%, см. Таблицу 1), так что даже небольшие изменения числовых значений могут иметь значительные последствия при неправильной интерпретации.

Самые полезные определения солености основаны на хорошо известном факте, что относительные соотношения большинства важных составляющих морской воды в океане примерно постоянны (Принцип постоянных пропорций). Следовательно, практические, но приблизительные измерения общего растворенного содержания могут быть найдены путем масштабирования измерений одного свойства.

Первоначально наиболее удобным для измерения свойством была концентрация хлоридов или галогенид-иона (в основном Cl и Br ). Хлорность измеряли с помощью прямого химического титрования, а затем преобразовывали в меру солености с помощью простой линейной функции. Такие солености часто можно определить по прилагаемой единице ppt или символу.

Однако почти все современные оценки солености основываются на измерениях электропроводности (или, с высокой точностью, на измерениях отношения проводимости образца морской воды к проводимости специального эталонного материала, называемого IAPSO Standard Seawater).Поскольку электрическая проводимость морской воды также сильно зависит от температуры и, в некоторой степени, от давления, при этом подходе также необходимо измерять температуру и давление. Преобразование измеренных температуры, давления и проводимости в соленость является сложным и нелинейным. С начала 1980-х годов океанологи использовали расчетное значение, формально называемое практической соленостью (обозначенное S P ) в качестве прокси для истинной солености. Практическая соленость определяется как функция температуры, давления и проводимости другим стандартом, Практической шкалой солености 1978 года (или PSS-78).Когда океанологи используют слово соленость , они часто имеют в виду практическую соленость, хотя лучше использовать полное название, чтобы избежать двусмысленности.

Важно подчеркнуть, что у практических соленостей нет единиц. Этот факт, вводящий в заблуждение неспециалистов, связан с техническими проблемами, которые не позволяли дать точное определение при создании PSS-78. Иногда этот недостаток единиц неловко устраняется путем добавления аббревиатуры PSU (практические единицы солености) к числовому значению, хотя это формально неверно и настоятельно не рекомендуется.Практическая соленость численно меньше примерно на 0,5%, чем массовая доля растворенного вещества, когда эта массовая доля выражается в граммах растворенного вещества на килограмм морской воды. Тем не менее, практическая соленость была определена как достаточно сопоставимая с численными значениями солености на основе хлорирования, чтобы сохранить историческую преемственность.

Специальный эталонный материал, используемый для калибровки приборов солености, IAPSO Standard Seawater, производится одной компанией (Ocean Scientific International Ltd., Великобритания) и создается с использованием морской воды, полученной из определенного региона Северной Атлантики. Хотя использование стандартной морской воды для определения практической солености было обычным делом в течение многих лет, зависимость измерений практической солености от физического артефакта, который, как известно, деградирует с возрастом, приводит к ряду технических проблем, особенно с точки зрения долгосрочной стабильности и взаимосопоставимость высокоточных измерений океана.

Новый стандарт морской воды TEOS-10 определяет лучший показатель солености, называемый абсолютной соленостью (обозначается S A ).Это новое определение включает в себя несколько характеристик, разработанных для решения технических трудностей, описанных выше, и обеспечивает наилучшую имеющуюся оценку массовой доли растворенного вещества. Обычно это связано с прилагаемой единицей г / кг.

Во-первых, определение солености больше не основывается на свойствах стандартной морской воды IAPSO. Вместо этого лучшие оценки концентраций важных неорганических компонентов стандартной морской воды используются в TEOS-10 для точного определения искусственной морской воды с эталонным составом (таблица 2).По практическим и историческим причинам определение эталонного состава игнорирует растворенные органические вещества, а также большинство газов, хотя в остальном оно включает наиболее важные составляющие реальной морской воды с низким содержанием питательных веществ.

Контрольный состав ммоль / кг мг / кг
Na + 468.9675 10781.45
Мг 2+ 52,8170 1283,72
Ca 2+ 10,2820 412.08
К + 10.2077 399,10
Ср 2+ 0,0907 7.94
Класс 545,8695 19352,71
СО 4 2- 28.2353 2712,35
Br 0,8421 67,29
Факс 0,0683 1.30
HCO 3 1,7178 104,81
CO 3 2- 0,2389 14,34
В (ОН) 3 0,3143 19,43
В (ОН) 4 0.1008 7,94
CO 2 0,0097 0,43
ОН 0,0080 0,14
Наблюдаемые отклонения, наблюдаемые в реальной морской воде
О 2 0 — 0.3 0-10
2 0,4 14
Si (OH) 4 0 — 0,17 0–16
НЕТ 3 0 — 0,04 0 — 2
А / я 4 0 — 0.003 0 — 0,2
ΔCa + 0 — 0,1 0–4
ΔHCO 3 0 — 0,3 0-20
Растворенные органические вещества (РОВ) 0–2
Таблица 2. Ссылка Состав морской воды с S P 35,000 и S R ≡ 35,16504 г / кг. Концентрации в морской воде с более высокой или низкой соленостью могут быть найдены приблизительно путем масштабирования всех значений в большую или меньшую сторону на один и тот же коэффициент. Единицы концентрации приведены на килограмм морской воды. Настоящая морская вода содержит дополнительные компоненты, которые не включены в контрольную композицию, но концентрации (и их вариации) могут превышать 1 мг / кг.Концентрации этих компонентов не увеличиваются и не уменьшаются с увеличением солености, но в значительной степени контролируются биогеохимическими процессами.

Затем определяется числовая эталонная соленость (обозначенная S R ), представляющая массовую долю растворенного вещества в морской воде этого эталонного состава. Эталонная соленость выражается в граммах растворенного вещества на килограмм морской воды и определяется численно путем умножения концентраций различных компонентов эталонной композиции на их атомные веса и последующего суммирования.Считается, что определенная таким образом соленость находится на шкале солености эталонного состава. Обратите внимание, что погрешность самих атомных весов вносит в это определение погрешность около 1 мг / кг.

Стандартная морская вода теперь рассматривается как физический артефакт, который приблизительно соответствует эталонному составу морской воды. Затем конкретному образцу стандартной морской воды присваивается эталонная соленость по шкале эталонной солености состава. Эта эталонная соленость численно отличается от практической солености образца (рис. 1b), но ее можно получить из практической солености на основе проводимости с помощью простого масштабирования.Однако эталонная соленость также может быть оценена с использованием других подходов (например, путем прямых измерений плотности и инверсии уравнения состояния TEOS-10).

Хотя определение эталонного состава обеспечивает стандарт для определения солености стандартной морской воды, при рассмотрении реальных морских вод возникает дополнительная проблема. Это связано с тем, что относительный химический состав морской воды на самом деле немного отличается в разных географических точках. Наиболее важные изменения, которые происходят в реальном океане, возникают из-за изменений в углеродной системе, а также в концентрациях кальция (Ca 2+ ) и нитрата макроэлементов (NO 3 ) и кремниевой кислоты (Si ( OH) 4 ) (Таблица 2).На эти составляющие влияют биогеохимические процессы в океане. Они удаляются при образовании биологического материала и возвращаются при его растворении.

При использовании PSS-78 эти изменения относительного состава игнорируются. Однако это означает, что воды одной и той же практической солености из разных частей океана могут содержать разные массовые доли растворенного вещества. В открытом океане разница может достигать 0,025 г / кг (рис. 1b). В прибрежных водах, где присутствие речных солей является дополнительным фактором, разница может достигать 0.1 г / кг. Различия такого размера более чем на порядок превышают точность, с которой сообщается соленость (Таблица 1).

Согласно TEOS-10 эти изменения относительного состава явно учитываются в определении абсолютной солености. Абсолютную соленость TEOS-10 можно определить, как и прежде, путем измерения электропроводности, температуры и давления водяного пучка. Затем рассчитывается эталонная соленость, как если бы вода имела эталонный состав.Наконец, добавляется небольшой поправочный коэффициент для учета вариаций состава. Эта поправка, также известная как аномалия солености, обозначается Δ S A . Это примерно коррелирует с концентрацией макроэлементов в морской воде и является наибольшим в глубинах северной части Тихого океана, где эти концентрации являются наибольшими.

Основы Steam | CleanBoiler.org

Когда вода нагревается при атмосферном давлении, ее температура повышается до 212 ° F (100 ° C), максимальной температуры, при которой вода может существовать при таком давлении.Дополнительное тепло не повышает температуру, а превращает воду в пар. Этот «фазовый переход» требует огромного количества дополнительной энергии. Способность пара переносить большое количество тепловой энергии — это свойство, которое делает его столь желательным в качестве рабочей жидкости.

«Скрытая теплота испарения» демонстрирует, почему пар способен переносить так много тепловой энергии. Вода, нагретая от 32F до 212F, содержит 180 БТЕ (212F — 32F) на фунт. Чтобы перейти с воды 212F на пар низкого давления, требуется еще 970 БТЕ на фунт.Повышение давления увеличивает температуру фазового перехода и увеличивает количество энергии, которую может нести вода / пар.

При давлении выше атмосферного необходимо добавить больше тепла к воде (физическое тепло), прежде чем она сможет превратиться в пар. И наоборот, в системе под давлением, если достаточно горячий конденсат выпускается до более низкого давления, часть этого конденсата будет иметь тепло, необходимое для превращения в пар. Это называется мгновенным испарением. (См. Раздел «Flash Steam Recovery» для получения информации о том, как собирать и повторно использовать мгновенный пар.)

Энтальпия — это количество тепла, доступного от любой среды в ее текущем состоянии. Для пара энтальпия пара равна общей теплоте пара. Это сумма энтальпии жидкости (теплоты насыщенной жидкости) и энтальпии испарения (скрытой теплоты). См. Таблицу пара ниже и просмотрите столбец «Общая теплота пара». Это примерно равно 970 БТЕ скрытой теплоты испарения плюс явная теплота БТЕ, которая является функцией давления.

Операция

Паровая петля

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Большинство промышленных паровых систем являются закрытыми системами. Когда вода испаряется и превращается в пар в котле, расширение создает давление в системе. Пар вытесняется из котла под действием собственного давления и по трубопроводу подается к любым устройствам, которые будут использоваться для нагрева или обработки. Изменения давления в системе обеспечивают транспортировку пара, а также влияют на его физические свойства.

Удобно и полезно рассматривать типичную паровую систему как контур с четырьмя отдельными секциями. Первое — Поколение. На этом этапе — в бойлере — вода нагревается для повышения ее температуры. После испарения воды образующийся пар перемещается во вторую ступень парового контура: Распределение. Это просто движение пара внутри замкнутой системы к месту его использования. Использование, каким бы оно ни было, называется теплопередачей. Это третий этап.В теплопередающей части парового контура тепло пара передается хорошо. Другими словами, его заставляют выполнять бесчисленное количество работ.

Когда пар отдает свое тепло посредством передачи или использования тепла, он конденсируется или меняет свое состояние — на этот раз из газа обратно в жидкость. Это называется конденсатом. Очень важно как можно быстрее слить конденсат из паровой системы. Это работа простого устройства, называемого конденсатоотводчиком.

Четвертая и последняя секция парового контура — возврат конденсата.Многие годы конденсат просто сливали на землю или в канализацию. В последнее время из-за ценового давления и экологических соображений менеджеры по энергетике вынуждены пересмотреть способы обращения с конденсатом.

Поскольку конденсат уже прошел через паровую систему, для его обратного превращения в пар потребуется гораздо меньше тепла (и топлива), чем для производства пара из равного количества холодной воды. Вот почему все больше пользователей пара возвращают конденсат обратно в котел, где весь процесс начинается заново.Отсюда и концепция парового «контура». См. Также Возврат конденсата

.

Для получения дополнительной информации перейдите по ссылке на веб-сайт Armstrong International и зарегистрируйтесь в Steam University (ссылка ниже).

Паровые столы

Чтобы просмотреть полную таблицу Steam с инструкциями по ее использованию и определениями терминов, выберите: PDF-файл таблицы Steam

Этот месяц в истории физики

23 апреля 1762 года: Джозеф Блэк и скрытая тепло

Исчезающая жара и собака, которая не лаяла

Джозеф Блэк

Изд.Примечание: Эта колонка была добавлена ​​приглашенным писателем Ричардом Уильямсом.

Один из самых примитивных человеческих навыков, известный с древних времен, — это наша способность определять, является ли предмет горячим, прикоснувшись к нему. Он кажется горячим из-за содержания энергии, «физического тепла». Но есть более тонкая форма тепла, признанная совсем недавно. Мы не можем обнаружить его наощупь, но доказательства его существования есть повсюду.

Например, тающий лед поглощает большое количество тепла без повышения температуры.При испарении воды поглощается еще больше тепла без изменения температуры. Когда процесс меняется на противоположный и вода замерзает или пар конденсируется, это «скрытое тепло» возвращается в окружающую среду. Скрытое тепло, накопленное во льду и водяном паре, оказывает сильное влияние на погоду и климат.

Ранние ученые не могли понять концепцию скрытого тепла, которое, казалось, исчезало, а затем снова появлялось позже, где-то еще. Что еще хуже, в то время различие между теплотой и температурой было плохо изучено, а инструменты для их измерения были грубыми и ненадежными.В конце концов, однако, в результате блестящего скачка научной интуиции странное поведение скрытого тепла было разоблачено скромным шотландским ученым Джозефом Блэком (1728-1799), который обнаружил глубокую истину, скрытую в плохо понятых и, казалось бы, несвязанных наблюдениях.

Внимание Блэка к загадке скрытого тепла привлекло наблюдение переохлажденной воды, сделанное физиком Габриэлем Даниэлем Фаренгейтом [по шкале температур по Фаренгейту]. Фаренгейт сообщил теперь хорошо известный факт, что вода может быть переохлаждена или охлаждена ниже точку замерзания, не превращаясь в лед.Однако при встряхивании переохлажденная вода мгновенно превращается в лед, а температура повышается до точки замерзания.

Блэк размышлял над экспериментом Фаренгейта и своими собственными наблюдениями за медленным таянием льда. Взятые вместе, эти двое предположили, что большое количество тепла поглощается при таянии льда и соответствующее количество выделяется при замерзании воды. Исходя из этого простого понимания, он вскоре понял, что должна существовать форма тепла, которая таинственным образом исчезает и появляется снова, когда вода меняет фазы.Частично аргументы Блэка основывались на том, что чего-то ожидаемого не произошло. [Шерлок Холмс использовал аналогичную логику, чтобы раскрыть загадочный случай, отметив, что собака на месте преступления не лаяла, хотя и ожидалось.]

До работы Блэка ученые ожидали, что если нагреть холодный кусок льда до точка замерзания, небольшое количество дополнительного тепла полностью растопит лед. Черные показали, что ожидаемого не произошло. Во время демонстрации лекций он показал, что одинаковый вес льда и воды, оба при 0 ° C, одинаково нагретые воздухом лекционного зала, ведут себя по-разному.Со временем вода нагрелась на много градусов. Лед не таял, как ожидалось, но большая часть оставалась, вместе с небольшим количеством воды, при 0 ° C. Он использовал отсутствие ожидаемого эффекта «собака, которая не лаяла», чтобы аргументировать свою позицию.

Он указал на важное влияние скрытого тепла на таяние снега и льда в природе. «Если для полного превращения льда и снега в воду требуется лишь дополнительное добавление очень небольшого количества тепла, масса, хотя и значительного размера, должна быть растоплена еще через несколько минут или секунд.Если бы это было действительно так, последствия были бы ужасными. Даже в нынешних условиях таяние большого количества снега и льда вызывает сильные потоки. Но если бы лед и снег растаяли … внезапно … потоки были бы несравненно более ужасными «. Скрытое тепло, которое обнаружил Блэк, значительно замедляет таяние снега и льда. Он сделал первый отчет об этой работе 23 апреля 1762 года в Университете Глазго.

Установив наличие скрытой теплоты при таянии льда, Блэк обратился к испарению воды.Из его лекций: если небольшое количество тепла, добавленного к кипящей воде, могло превратить все это в пар, «неоспоримым последствием этого был бы взрыв всей воды с силой, равной силе пороха». Поскольку этого не происходит, он пришел к выводу, что необходимо добавить большое количество тепла, даже если температура не меняется, «и я дал этому название — скрытая теплота».

Понятие скрытой теплоты вскоре стало применяться в производственной практике. Джеймс Ватт был учеником Блэка и сотрудничал с ним в его работе.Ранние знания Ватта о скрытой теплоте позволили ему управлять теплом в паровой машине, превратив ее из грубой и неэффективной машины в мощную движущую силу индустриальной эпохи. В случае льда распознавание скрытого тепла позволило разработать способы использования теплоизоляции, чтобы лед можно было хранить в течение нескольких месяцев без таяния даже в самом теплом климате. В США возникла индустрия, доставлявшая зимой лед из северных озер на Кубу, в Индию и другие теплые страны. В начале 19 века лед был одним из важнейших экспортных товаров США, уступая только хлопку.Писатель Генри Дэвид Торо, безжалостный критик технологий, в 1854 году выразил свое пренебрежение и экспортом льда, и паровой машиной в одном предложении; «Люди считают необходимым, чтобы нация имела торговлю и экспорт льда … и ездил со скоростью тридцать миль в час; … если не будут построены железные дороги, как мы попадем в рай? »

Джозеф Блэк родился 16 апреля 1728 года и был одним из двенадцати детей. По принуждению своего отца изучать медицину, он поступил в Университет Глазго, а затем в 1754 году получил медицинскую степень в Эдинбургском университете.Он поступил на факультет в Глазго и сделал там большинство своих открытий. Он опубликовал очень мало своих работ. Все, что о них известно, исходит из периодических публичных лекций и подробных лекционных заметок, сделанных его учениками. Помимо открытия скрытой теплоты, он сначала разъяснил концепцию удельной теплоты и показал, как она изменяется от одного материала к другому. Он также открыл диоксид углерода и показал, как он связан с другими газами и минеральными карбонатами. Наконец, он поступил на факультет более престижного Эдинбургского университета.Его навыки чтения лекций были легендарными, были образцами порядка и точности, с демонстрационными экспериментами, всегда успешными, привлекая множество студентов из разных областей.

Он мирно скончался в 1799 году.

Подробнее История физики

Этот месяц в истории физики
Новости APS Архив

Инициатива по историческим местам
Места и подробности исторических физических событий

G1493

Домовладельцев все больше беспокоят загрязнители в их водоснабжении, которые могут повлиять на здоровье или вызвать проблемы со вкусом, запахом или неприятным запахом.Дистилляция, один из старейших методов очистки воды, является эффективным методом уменьшения количества многих примесей, содержащихся в воде. В этом руководстве NebGuide обсуждается процесс и сопутствующее оборудование, используемое для очистки бытовой питьевой воды путем дистилляции.


Брюс И. Дворак, специалист по экологической инженерии

Шэрон О. Скиптон, консультант по вопросам качества воды


Загрязнения, удаленные из воды дистилляцией

Дистилляция позволяет удалить из воды почти все примеси.Удаляемые соединения включают натрий, соединения жесткости, такие как кальций и магний, другие растворенные твердые вещества (включая железо и марганец), фторид и нитрат. При правильном использовании он эффективно инактивирует такие микроорганизмы, как бактерии, вирусы и цисты простейших (хотя цисты простейших вряд ли можно найти в подземных водах Небраски).

Дистилляция также может удалить многие органические соединения, тяжелые металлы (например, свинец), хлор, хлорамины и радионуклеиды. Поскольку дистилляция также удаляет кислород и следы металлов, которые придают воде приятный вкус, люди часто заявляют, что дистиллированная вода имеет «плоский» или «мягкий вкус».”

Загрязняющие вещества, не удаленные из воды дистилляцией

Ни одна единица оборудования для очистки не справляется со всеми загрязнителями. Все методы очистки имеют ограничения, и часто ситуации требуют сочетания процессов очистки для эффективной очистки воды. Дистиллированная вода может все еще содержать следы примесей исходной воды после дистилляции.

Удаление органических соединений дистилляцией может варьироваться в зависимости от химических свойств загрязнителя.Некоторые пестициды, летучие растворители и летучие органические соединения (ЛОС), такие как бензол и толуол, с температурой кипения, близкой или ниже точки кипения воды, будут испаряться вместе с водой при ее кипячении в дистилляторе. Такие соединения не удаляются полностью, если до конденсации не используется другой процесс. См. Раздел этого руководства NebGuide, посвященный принципам обработки, для дальнейшего обсуждения способов удаления летучих органических соединений с помощью дистилляторов.

Процесс кипячения во время перегонки обычно инактивирует микроорганизмы.Однако, если дистиллятор простаивает в течение длительного периода, бактерии могут повторно проникнуть из выпускного патрубка и снова загрязнить воду.

Тестирование воды

Независимо от того, какая система очистки воды рассматривается, сначала необходимо проверить воду, чтобы определить, какие вещества присутствуют. Общественные системы водоснабжения регулярно проверяют наличие загрязняющих веществ. Коммунальные предприятия водоснабжения обязаны публиковать отчеты об уверенности потребителей (CCR), которые информируют потребителей об источнике воды, присутствующих загрязнителях, потенциальном воздействии этих загрязнителей на здоровье и методах очистки, используемых коммунальным предприятием.

В зависимости от населения, обслуживаемого коммунальным предприятием, CCR могут быть отправлены по почте, опубликованы в газетах или размещены в Интернете, но копии могут быть получены в местном водоканале. Общественное снабжение должно соответствовать федеральным стандартам, установленным Законом о безопасной питьевой воде. Если загрязняющие вещества превышают максимальный уровень загрязнения (MCL), вода должна быть обработана для решения проблемы и / или должен быть предоставлен другой источник воды, пригодный для питья.

Рисунок 1.Процесс дистилляции. Из «Системы очистки хозяйственного водоснабжения: дистилляция». Консультационная служба государственного университета Северной Дакоты.

Напротив, мониторинг частных систем водоснабжения является обязанностью домовладельца. Следовательно, в частном водопроводе загрязнение, скорее всего, останется незамеченным. Знание того, какие загрязняющие вещества могут присутствовать, должно служить ориентиром при тестировании, поскольку экономически нецелесообразно проверять все возможные загрязняющие вещества.Важно знать, какие загрязнители присутствуют, их количество и причины для удаления (например, риски для здоровья, неприятный привкус или запах и т. Д.) До выбора методов обработки или оборудования. Обратитесь к NebGuide Проверка качества питьевой воды (G907) для получения информации о тестировании и к Дополнительному циркуляру Очистка питьевой воды: Обзор (EC703) для получения дополнительной информации о сопоставлении проблем с водой и потенциальных загрязнителей.

Принципы лечения

Дистилляторы используют тепло для кипячения загрязненной воды и производства пара.Примеси, такие как неорганические соединения и крупные нелетучие органические соединения, не испаряются и остаются в камере кипения устройства. Тепло инактивирует бактерии, вирусы и цисты простейших. Пар поднимается и входит в секцию охлаждения, содержащую змеевики конденсации. Пар охлаждается, снова конденсируется в жидкость, а вода перетекает в емкость для хранения. Эта собранная вода может содержать до 99,5% примесей. Вода, остающаяся в камере кипячения, имеет гораздо более высокую концентрацию примесей.Эта вода удаляется сливом и сбрасывается. На рисунке 1 показан типичный бытовой дистиллятор.

Поскольку летучие органические соединения также могут испаряться при кипячении воды и превращении ее в пар, в систему могут быть включены методы их удаления. Дистилляторы, которые используют комбинацию методов удаления ЛОС, более эффективны, чем те, которые используют один метод. Вентиляционные отверстия для газа (небольшие отверстия в проходе дистиллятора, ведущие к змеевикам конденсации) могут позволить ЛОС выйти из дистиллятора перед попаданием в секцию охлаждения.

Другой вариант — использовать дистиллятор с фракционной колонкой. В этом типе дистиллятора летучие органические соединения охлаждаются и конденсируются в отдельной секции дистиллятора, а не там, где конденсируется вода.

Третий вариант — использовать фильтр с активированным углем (AC) для удаления ЛОС из конденсированной воды до того, как она попадет в резервуар для хранения. В качестве альтернативы, фильтр переменного тока можно разместить в линии подачи воды в дистиллятор, чтобы снизить количество летучих органических соединений, попадающих в установку. См. NebGuide Очистка питьевой воды: Фильтрация с активированным углем (G1489) для получения информации о фильтрации переменного тока в качестве очистки питьевой воды.

Так как ЛОС обычно имеют точки кипения близкие или ниже температуры кипения воды, они испаряются на ранней стадии процесса дистилляции. Если их не удалить, ЛОС затем снова конденсируются в жидкость вместе с водой. Для дистилляторов без газовых вентилей, фракционных колонок или фильтров переменного тока ЛОС можно до некоторой степени удалить, выбросив первую пинту (1/2 литра) собранной дистиллированной воды.

Операционные расходы на дистилляцию следует учитывать перед покупкой. Наиболее значительные эксплуатационные расходы на дистилляцию — это электроэнергия, необходимая для нагрева воды для производства пара (другие расходы включают в себя раствор для очистки и замену фильтра переменного тока, если таковой имеется).Эксплуатационные расходы напрямую зависят от количества ежедневно используемой дистиллированной воды (от которого зависит, как часто работает установка). Эксплуатационные расходы на дистилляцию могут быть одними из самых высоких среди доступных домашних систем очистки питьевой воды.

Стоимость дистилляции 1 галлона воды зависит от номинальной мощности агрегата и местных тарифов на электроэнергию. Примерную стоимость дистилляции 1 галлона воды можно определить так:

Стоимость электроэнергии, ($ / галлон) =

Номинальная мощность, (Вт)

х


1000 Вт / кВт

час, необходимый для перегонки 1 галлона x местный тариф на электроэнергию, $ / кВтч

Например, установка на 1100 ватт, которой требуется три часа для дистилляции 1 галлона при стоимости электроэнергии 0 долларов.Стоимость электроэнергии 10 / кВтч составит:

стоимость электроэнергии =

1100 Вт

x 3 часа x 0,10 USD / кВтч = 0,33 USD / галлон


1000 Вт / кВт

Оборудование

Дистилляторы

обычно изготавливаются из нержавеющей стали, алюминия и пластика. Эти материалы могут быть гигиеничными и не впитывают загрязнения из воды.Также дистиллированную воду следует хранить в санитарных условиях, чтобы предотвратить повторное загрязнение. Емкости для хранения должны быть из стекла или нержавеющей стали.

Есть два основных типа дистилляторов. В дистиллятор периодического действия вода заливается непосредственно в камеру кипячения. При запуске агрегата вода нагревается до кипения с помощью нагревательного элемента в камере. Установка отключается, когда вся вода в камере кипячения испаряется. Дистиллированная вода хранится в емкости для бытового использования.Емкость периодических дистилляторов обычно составляет от 1 до 10 галлонов. Дистилляторы меньшей емкости по размеру похожи на кофеварку и располагаются на столешнице. Дистилляторы большей емкости — это напольные установки. Дистилляторы периодического действия обычно производят от 3 до 10 галлонов дистиллированной воды в день, чего обычно достаточно для питья и приготовления пищи.

Дистиллятор непрерывного действия подключается к водопроводу. Поплавковый клапан в камере кипячения регулирует и поддерживает уровень воды в камере.По мере использования дистиллированной воды из емкости для хранения установка автоматически начинает производить больше дистиллированной воды. Вода и загрязнения, оставшиеся в камере кипения, периодически удаляются через сливную линию.

Дополнительное оборудование, такое как дополнительные контейнеры для хранения, перекачивающие насосы и специальные кухонные краны для установки на месте использования, может быть включено в систему дистилляции. Например, если дистиллятор непрерывного действия расположен вдали от места использования на кухне, под кухонной мойкой может быть расположен специальный кран и дополнительная емкость для хранения.Реле уровня в контейнере для хранения можно подключить к перекачивающему насосу. Когда резервуар под раковиной опорожняется, реле уровня активирует перекачивающий насос, и дистиллированная вода из резервуара для хранения дистиллятора направляется по дополнительному водопроводу под раковину. Затем дистиллятор автоматически запускается при понижении уровня в резервуаре для хранения.

При кипячении воды в дистилляторе минералы и другие твердые вещества накапливаются в камере кипячения. Если периодически не удалять накипь и осадок, дистиллятор может стать менее эффективным и потребовать больше электроэнергии для дистилляции определенного количества воды.Подходящие коммерческие чистящие средства для удаления отложений можно приобрести у продавца. Очистители обычно представляют собой органическую кислоту. Не следует использовать сильные минеральные кислоты, такие как соляная кислота, серная кислота или азотная кислота, поскольку они могут повредить детали из нержавеющей стали или алюминия. В качестве чистящего средства также можно использовать 50-процентный раствор уксуса, который содержит слабую органическую кислоту.

Удаление отложений накипи осуществляется путем заполнения дистиллятора подходящим чистящим раствором до уровня 1/2 дюйма над минеральной линией, выдерживания раствора в течение рекомендованного времени, слива раствора и промывки дистиллятора.Для относительно жесткой воды предварительная обработка водоумягчителем может снизить частоту очистки и помочь сохранить эффективность работы.

Другое регулярное обслуживание включает очистку газовых отверстий от отложений накипи и замену фильтра переменного тока, если таковой имеется. Это обслуживание помогает гарантировать, что устройства, оборудованные для удаления летучих органических соединений, будут работать должным образом.

Срок службы дистиллятора зависит от нескольких факторов, включая качество подачи воды, частоту работы установки и надлежащее техническое обслуживание.При правильном обслуживании и уходе качественный дистиллятор должен прослужить от 10 до 15 лет. Замена нагревательного элемента или охлаждающего вентилятора — обычный ремонт для дистилляторов.

Требования к выбору

Все дистилляторы должны быть зарегистрированы в Underwriters Laboratories (UL).

Федеральные, государственные и местные законы не регулируют бытовые системы дистилляции. Отрасль саморегулируется. NSF (ранее известный как Национальный фонд санитарии) и Ассоциация качества воды (WQA) оценивают информацию о производительности, строительстве, рекламе и эксплуатации.Программа NSF устанавливает стандарты производительности, которые должны соблюдаться для утверждения и сертификации. Программа WQA использует те же стандарты NSF и предоставляет эквивалентные сертификаты продукции, аккредитованные Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Продукция, сертифицированная WQA, отмечена золотой печатью Ассоциации качества воды. Хотя эти сертификаты и подтверждения не должны быть единственными критериями для выбора системы дистилляции, они могут помочь обеспечить эффективность системы.

Другие важные рекомендации для потребителей, приобретающих оборудование для очистки питьевой воды, обсуждаются в NebGuide Очистка питьевой воды: что нужно знать при выборе оборудования для очистки воды (G1488).В этом руководстве NebGuide рассматриваются различные загрязнители, с наибольшей вероятностью встречающиеся в системах питьевого водоснабжения Небраски. Возможно, что некоторые источники воды могут содержать загрязнители, не упомянутые здесь, такие как криптоспоридиум, лямблии, шестивалентный хром и другие. Дистилляция воды может также инактивировать или удалить некоторые из этих загрязнителей.

Сводка

Очистка питьевой воды с помощью дистилляции — один из вариантов решения проблем с водой. При правильной работе дистилляция может удалить до 99.5 процентов примесей из воды, включая бактерии, металлы, нитраты и растворенные твердые вещества. Операционные расходы на дистилляцию могут быть одними из самых высоких для домашних систем очистки питьевой воды. Выбор дистилляционной установки должен основываться на анализе воды и оценке потребностей и ситуации отдельного домовладельца. Регулярное техническое обслуживание устройства является решающим фактором в поддержании его эффективности. NSF и WQA тестируют и сертифицируют продукцию. Эта сертификация и проверка могут помочь в выборе.

Благодарность

Авторы хотели бы поблагодарить бывшего инженера по расширению UNL Джоди Кохер, который сотрудничал с ними в предыдущей версии этого NebGuide.

Публикация прошла рецензирование.


Посетите веб-сайт дополнительных публикаций Университета Небраски – Линкольна для получения дополнительных публикаций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *