Nước tinh khiết là chất lỏng không màu, không mùi, không vị, nó có thể được chuyển đổi thành hơi nước ở nhiệt độ thích hợp. Vì vậy nước là phương tiện lý tưởng để tạo ra năng lượng nhiệt.
Các nguồn nước trong tự nhiên đều không đạt đến độ tinh khiết mà thường có chứa các tạp chất như chất rắn lơ lửng, chất rắn hòa tan và các loại khí hòa tan. Loại và số lượng các tạp chất của nước ngọt thay đổi theo nguồn như hồ, sông, giếng khoan và địa điểm.
Tạp chất trong nước
Vùng nước tự nhiên có chứa chất lơ lửng, chất rắn hòa tan và các loại khí hòa tan. Nước là một dung môi hòa tan các khoáng chất phổ quát, đất và đá tiếp xúc với nó. Nó hòa tan khí từ không khí và các loại khí có từ các chất hữu cơ trong đất. Ngoài ra nước cũng có thể bị nhiễm chất thải công nghiệp
Khoáng chất hòa tan: Khoáng chất hòa tan của nước bao gồm chủ yếu là canxi cacbonat ( đá vôi), canxi sunfat ( thạch cao), magie cacbonat, magie sunfat, silic, natri clorua .. và số lượng nhỏ hơn của sắt, mangan, florua, nhôm và các chất khác, nitrat và photphat được tìm thấy trong nước thường do ô nhiễm từ nước thải
Độ cứng của nước: Nước có chứa một lượng lớn canxi và magie là nước cứng. Độ cứng trong nước tự nhiên có thể thay đổi từ vài ppm đến 500 ppm
Khí hòa tan trong nước: Nước có chứa hàm lượng khác nhau của không khí hòa tan, nó có thể chứa tới 9 ppm oxy ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển. Khi nhiệt độ tăng, độ hòa tan của oxy giảm nhưng dưới áp lực nước có thể giữ số lượng cao hơn của oxy hòa tan. Nước có thể chứa 10 ppm cacbon dioxide đôi khi nhiều hơn do sự phân hủy thảm thực vật và các chất hữu cơ trong đất. Ngoài ra hydrogen sulfide và mê tan có thể hòa tan trong nước, thường gặp nhất là nước giếng khoan.
Các tạp chất khác trong nước: Nước tự nhiên còn tồn tại mức độ khác nhau của đất, cát, độ đục, màu sắt, chất kết tủa, dầu, chất thải công nghiệp và các chất rắn lơ lửng khác
Các vấn đề tạp chất trong nước gây ra đối với nồi hơi
Cặn bám nồi hơi
Canxi bicacbonat và magie hòa tan trong nước dưới sức nóng tạo ra cacbon dioxide rồi tạo thành cacbonat hòa tan. Các cacbonat kết tủa trực tiếp trên bề mặt kim loại nồi hơi hoặc bùn trong nước tạo cặn bám trên bề mặt nồi hơi. Cặn bám nồi hơi có thể được hình thành từ kết tủa sunfat, silic, photphat, sắt …
Cặn bám từ phot phat: Phốt phát thường tạo ra cặn bám màu vàng hoặc màu xám có thể dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp làm sạch thông thường
Cặn từ cacbonat: Cặn bám từ cacbonat thường là hạt và đôi khi xốp, các tinh thể tương đối lớn và thường xuyên bết cùng với các vật liệu khác làm cho cặn bám dày đặc và thống nhất. Cặn bám có thể dễ dàng kiểm tra bằng dung dịch axit, bong bóng cacbon dioxit sẽ sủi bọt từ lớp cặn
Cặn từ sunfat: Cặn bám từ sunfat là giòn, không dễ dàng loại bỏ bằng phun nước và không sủi bọt khi đặt trong dung dịch axit
Cặn bám từ silic: Cặn bám từ silic giòn, rất khó dùng phun nước để loại bỏ và không hòa tan trong axit clohydric
Cặn bám từ sắt: Tối màu và là do các sản phẩm bị ăn mòn hoặc tồn tại sắt trong nước cấp
Các phương pháp phòng chống hình thành cặn bám cho nồi hơi là:
+ Làm mềm nước
+ Khử kiềm nước
+ Khử khoáng nước
Để loại bỏ cặn bám ở nồi hơi sử dụng hóa chất tẩy cáu cặn nồi hơi
Ăn mòn
Ăn mòn về cơ bản là sự đảo một mẫu kim loại, ví dụ sắt, sự trở lại trạng thái oxit sắt là kết quả của sự ăn mòn. Tuy nhiên quá trình ăn mòn thực sự không đơn giản như vậy, nó là phản ứng cơ điện phức tạp. Ăn mòn có thể xảy ra trong hệ thống nước cấp là kết quả của nước có độ PH thấp và sự hiện diện của oxy hòa tan và cacbon dioxit. Ăn mòn trong nồi hơi thường xảy ra khi độ kiềm nước của nồi hơi là quá thấp hoặc quá cao hoặc khi kim loại tiếp xúc với nước có độ oxy cao trong hai hoạt động. Nhiệt độ cao có xu hướng đẩy nhanh tiến độ ăn mòn. Trong hơi nước ngưng tụ và hệ thống đường ống ăn mòn thường là kết quả của ô nhiễm với khí cacbon dioxide và oxy
Phương pháp phòng chống ăn mòn
+ Loại bỏ tạp chất rắn lơ lửng và các hạt trong nước
+ Loại bỏ oxy hòa tan từ nước cấp cho nồi hơi
+ Duy trì điều kiện kiềm trong nước nồi hơi
+ Giữ mặt bên trong nồi hơi sạch
+ Sử dụng phương pháp hóa học để loại bỏ các khí ăn mòn trong hệ thống hơi và ngưng tụ
Mang sang nước nồi hơi
Mang sang nước nồi hơi là sự ô nhiễm của hơi nước với chất rắn có trong nước nồi hơi. Các nguyên nhân phổ biến gây mang sang nước nồi hơi
+ Bong bóng hoặc hình thức bọt trên bề mặt của nước nồi hơi và để lại ở hơi nước. Đó là do nồng độ cao của của chất rắn hòa tan trong nước. Các chất như kiềm, mỡ bôi trơn, dầu, chất béo, chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng
+ Ô nhiễm hơi có thể xảy ra từ rò rỉ nước thông qua thiết kế không đúng cách hoặc cài đặt thiết bị tách hơi nước trong nồi hơi trống
Chất rắn lơ lửng và hòa tan trong nước nồi hơi có xu hướng tạo cặn trong hệ thống hơi và ngưng tụ. Điều này có thể dẫn đến sự quá nóng, ăn mòn và giảm hiệu suất của chính nồi hơi và các thiết bị khác
Ngăn ngừa hiện tượng mang sang
Biện pháp phòng ngừa cơ bản là duy trì nồng độ các chất rắn trong nước nồi hơi ở mức phù hợp
