Konditionierung im geschlossenen Kreislauf
Closed-Loop-Konditionierung In einem Kreislaufsystem mit Systemen zirkuliert Wasser im System in einem geschlossenen Kreislauf. In diesem Kreislauf können die Verdunstung des Systemwassers, sein Kontakt mit der Luft und die Auswirkungen, die die anderen biologischen oder chemischen Eigenschaften des Wassers verändern, vernachlässigt werden. In geschlossenen Kreisläufen wird Wärme aus dem heißen Prozess an das Kühlwasser übertragen und in einem weiteren Wärmetauscher die Wärme aus dem Kühlwasser an die Umgebung abgegeben. In Systemen mit geschlossenem Kreislauf wird Wärme normalerweise durch Luftkühlung in einem System mit offenem Kreislauf oder Fin-Fan-Kühlern entfernt.
Was sind die Funktionen des Closed-Circuit-Conditioning-Systems:
Von der Beheizung von Gebäuden bis zur Kühlung in der Primärmetallerzeugung gibt es viele Anwendungen, bei denen unterschiedlichste geschlossene Systeme zum Einsatz kommen. Anschauliche Beispiele dafür, wann ein geschlossenes System anstelle eines offenen Systems verwendet wird, sind unten angegeben;
- Es ist ein wichtiger Prozess, bei dem eine Fehlfunktion, die im Kühlwassersystem auftreten kann, sehr wichtige Probleme verursachen kann.
- Ein extrem heißer Prozess, bei dem die Kesselsteinbildung auf Wärmeübertragungsflächen gestoppt werden muss.
- Wenn ein Kühler mit einer Temperatur unter Umgebungstemperatur oder 32 ᵒF (0ᵒC) benötigt wird
- Wenn Wassertemperatur über Siedetemperatur erforderlich ist (z. B. Heißwassersysteme)
- Wenn ein höheres Maß an Kontrolle erforderlich ist
Closed-Loop-Konditionierung Erforderliche geschlossene Kühlsysteme können in Gefrierprozessen verwendet werden, die unter dem Gefrierpunkt arbeiten, oder für Kühlsysteme mit hohem Wärmefluss, wie z. B. Stahlgussformen. Geschlossene Kühlsysteme können folgende Besonderheiten aufweisen;
- Diese Systeme bestehen oft aus verschiedenen Metallen, die galvanisch miteinander verbunden sind. Diese Metalle sind Weichstahl und Kupferlegierungen und selten Aluminium, Edelstahl und andere Metalle.
- Diese Systeme sind für minimales Zusatzwasser und Abschlämmung ausgelegt, aber oft für einen großen Wasserverlust.
- Da es bei der Konstruktion dieser Systeme keine Abschlämmung gibt, wird eine Filtration des zurückgeführten Wassers empfohlen.
- Das Systemvolumen kann so klein wie 10 Gallonen (0,04 m3) oder so groß wie 7 Millionen Gallonen (26.500 m3) sein.
- Einige Systeme arbeiten ohne Wasserdurchfluss, zeitweilige Stopps.
Was sind die Probleme in Kreislaufsystemen mit Closed-Circuit-Konditionierung:
- Korrosion
- Unfruchtbar
- Mikrobielles Wachstum
Korrosionkann im Allgemeinen mit minimalem Metallverlust kontrolliert werden, da hohe Dosen von Inhibitoren geladen werden können. Ebenso kann die Kalkbildung durch die Verwendung von enthärtetem Zusatzwasser minimiert werden. Wasserverluste durch Leckage oder mikrobieller Abbau des Gebrauchten können jedoch eine Zunahme von Korrosion und Kesselsteinbildung bewirken.
Institutionell, unter den Bedingungen eines vollständig geschlossenen Systems, unfruchtbar Obwohl sich alle Bestandteile (wie Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Magnesiumsalze und Kieselsäure) auf Metalloberflächen anreichern, führt dies aufgrund sehr geringer Mengen zu keinem merklichen Ergebnis. In einem typischen System erfordert jedoch Wasserleckage Zusatzwasser, und die im Zusatzwasser enthaltenen kesselsteinbildenden Ionen werden zu den Ionen im Wasser des geschlossenen Systems hinzugefügt. Jedes Mal, wenn dem System Wasser hinzugefügt wird, kommt es zu kontinuierlichem Niederschlag und es kann sich eine erhebliche Menge an Kalk bilden, was zu einer Verstopfung der Wasserdurchgänge und sogar zu einer verringerten Wärmeübertragung führt.
In einem mittelgroßen geschlossenen System erhält das System wenig Sonnenlicht, ist sauerstoffarm und enthält sehr wenig Nährstoffe. mikrobielles Wachstumkann nicht als Problem angesehen werden. Aber in Wirklichkeit kann mikrobielles Wachstum sehr wichtig sein und große Probleme verursachen. Lecks im System erfordern mehr Zusatzwasser, das hinzugefügte Wasser trägt mehr Sauerstoff, Schmutz und Nährstoffe in das System und inokuliert neue mikrobielle Organismen. Leckagen im Prozess liefern Mikroorganismen große Mengen an Nährstoffen. Die meisten geschlossenen Systeme haben Tanks, die zur Atmosphäre hin offen sind oder Luftstromverschlüsse haben, so dass der Sauerstoffgehalt bei oder nahe der Sättigung liegen kann. Schließlich können einige mikrobielle Organismen einige Korrosionsinhibitoren wie Nitrit als Nährstoffe verwenden. All diese Faktoren zeigen, wie mikrobiologische Probleme in geschlossenen Kühlwassersystemen auftreten. Mikrobielle Probleme tragen zu Kontamination, Korrosion und reduzierter Wärmeübertragung bei. Tatsächlich gehören Biofilme zu den am besten isolierenden Ablagerungen, die man auf Wärmeübertragungsoberflächen antrifft.