Op het gebied van industriële verdamping vormen vervuiling en aanslag hardnekkige uitdagingen die de systeemefficiëntie en levensduur aanzienlijk kunnen belemmeren. Mechanische Vapour Recompression (MVR)-verdampers, bekend om hun energie-efficiëntie, zijn niet immuun voor deze problemen. Een combinatie van preventieve strategieën en proactieve maatregelen kan deze risico's echter beperken, waardoor optimale prestaties worden gegarandeerd en de operationele kosten worden verlaagd.

Vervuiling en schilfering begrijpen
Vervuiling verwijst naar de ophoping van ongewenste materialen, zoals zouten, organische verbindingen of zwevende vaste stoffen, op de interne oppervlakken van warmtewisselaars en verdampers. Schaalvorming, een specifiek type vervuiling, treedt op wanneer opgeloste mineralen, voornamelijk calcium, magnesium en silica, uit de oplossing neerslaan als gevolg van temperatuur- of drukveranderingen, waardoor harde afzettingen ontstaan ​​op warmteoverdrachtsoppervlakken.

In een MVR-verdamper verhoogt het proces van dampcompressie de concentratie van opgeloste stoffen in de voedingsstroom, wat op zijn beurt de kans op aanslag vergroot. Als er niets aan wordt gedaan, kunnen deze afzettingen de warmteoverdracht ernstig belemmeren, waardoor de efficiëntie van de verdamper afneemt, de onderhoudseisen toenemen en in extreme gevallen zelfs tot catastrofale storingen kunnen leiden.

Preventie door een goed ontwerp en gebruik
Een van de belangrijkste verdedigingslinies tegen vervuiling en aanslag in MVR-verdampers ligt in de ontwerp- en bedrijfsparameters. Het implementeren van de juiste materialen en technische maatregelen kan de kans op vervuiling drastisch verminderen.

Selectie van materialen
Het kiezen van materialen met aangroeiwerende eigenschappen voor warmtewisselaaroppervlakken is een cruciale stap. Roestvrij staal, titanium en verschillende gespecialiseerde legeringen worden vaak gebruikt omdat ze bestand zijn tegen corrosie en kalkvorming, waardoor de duurzaamheid van het systeem wordt vergroot.

Voorbehandeling van voer
Een goede voorbehandeling van voedingswater is een essentieel aspect bij het beheersen van vervuiling. Dit omvat doorgaans de verwijdering van zwevende vaste stoffen, organisch materiaal en hardheid veroorzakende ionen (calcium en magnesium) door filtratie, verzachting of omgekeerde osmose. Door ervoor te zorgen dat het voer vrij is van deeltjes en voorlopers van kalkaanslag, wordt de kans op vervuiling en kalkaanslag sterk verkleind.

Optimale bedrijfsomstandigheden
Het handhaven van optimale temperatuur- en drukomstandigheden is van cruciaal belang om het risico op kalkaanslag te minimaliseren. In MVR-systemen kan het compressieproces de temperatuur van de damp verhogen, wat neerslag zou kunnen veroorzaken als de concentratie opgeloste stoffen de oplosbaarheidsdrempel overschrijdt. Door de concentratiefactoren te beheersen en ervoor te zorgen dat het systeem binnen veilige drempels werkt, kan het begin van schaalvergroting worden uitgesteld of voorkomen.

Chemische behandeling
Naast mechanische controles worden vaak chemische behandelingen toegepast om de vorming van aanslag en vervuiling te voorkomen. Anti-scalant chemicaliën, die de kristallisatie van zouten voorkomen, worden gewoonlijk in het voedingswater gedoseerd. Deze chemicaliën binden zich aan de kalkionen, houden ze in oplossing en voorkomen afzetting op warmteoverdrachtsoppervlakken. Voor vervuiling als gevolg van organische verbindingen of biofilms kunnen biociden en dispergeermiddelen worden toegevoegd om de opbouw te verstoren en de systeemreinheid te verbeteren.

De keuze voor een chemische behandeling is afhankelijk van de specifieke aard van de vervuiling in het systeem. Regelmatige monitoring en aanpassingen zijn vereist om ervoor te zorgen dat de juiste dosering wordt toegepast, waardoor het risico van overbehandeling of onderbehandeling wordt vermeden.

Periodieke reiniging en onderhoud
Ondanks alle preventieve maatregelen is een zekere mate van vervuiling na verloop van tijd onvermijdelijk. Daarom is periodieke reiniging van de oppervlakken van de warmtewisselaar noodzakelijk om de systeemefficiëntie te behouden. Er worden zowel mechanische reinigings- als chemische reinigingstechnieken gebruikt, waarbij de eerste doorgaans methoden omvat zoals borstelen of hogedrukwaterstralen om losse afzettingen te verwijderen. Chemisch reinigen daarentegen houdt in dat er schoonmaakmiddelen door het systeem circuleren om hardnekkiger kalkaanslag en vuil op te lossen.

Het reinigingsschema is afhankelijk van de ernst van de vervuiling, die vaak wordt beoordeeld door regelmatige monitoring van belangrijke systeemparameters zoals drukval en efficiëntie van de warmteoverdracht. In de meeste gevallen kan tijdig onderhoud en reiniging de prestaties van de verdamper herstellen tot vrijwel het oorspronkelijke niveau.

Monitoring en realtime controle
Realtime monitoring speelt een integrale rol bij het beheersen van vervuiling en aanslag. Geavanceerde sensoren en bewakingssystemen kunnen veranderingen in druk, temperatuur en debiet detecteren en vroegtijdig waarschuwen voor mogelijke vervuiling. Bovendien zorgt de continue monitoring van de voedingswaterkwaliteit ervoor dat de voorlopers van kalkaanslag binnen aanvaardbare grenzen blijven.

Geautomatiseerde besturingssystemen kunnen operationele parameters dynamisch aanpassen, waardoor ervoor wordt gezorgd dat de verdamper binnen de optimale bedrijfsomstandigheden blijft. Het aanpassen van de recirculatiesnelheid of het wijzigen van de dampcompressieverhouding kan bijvoorbeeld helpen de concentratieniveaus onder controle te houden en kalkaanslag te voorkomen voordat deze optreedt.

Vervuiling en aanslag in MVR-verdampers zijn enorme uitdagingen, maar met de juiste combinatie van ontwerp, chemische behandeling, regelmatig onderhoud en realtime monitoring kunnen deze problemen effectief worden beheerd. Door een holistische benadering te hanteren die de nadruk legt op preventie boven correctie, kunnen industrieën de levensduur en efficiëntie van hun verdampersystemen maximaliseren, waardoor een kosteneffectieve en betrouwbare werking op de lange termijn wordt gegarandeerd.