تطبيق الماء المتكثف والكرات في تكثيف سخانات المياه بالغاز والغلايات الصناعية وسخانات الهواء وغيرها من المعدات
تعتبر سخانات المياه الغازية والغلايات وغيرها من المعدات عبارة عن معدات حرارية فعالة وموفرة للطاقة تستخدم الحرارة الناتجة عن احتراق الغاز لتسخين المياه أو الوسائط الأخرى، واستعادة الحرارة الكامنة من غاز المداخن من خلال مبادلات الحرارة التكثيفية، مما يحسن الكفاءة الحرارية. ومع ذلك، أثناء تشغيل معدات التكثيف، قد تكون هناك أيضًا بعض المشكلات، أحدها هو تصريف الماء المتكثف الحمضي.
يشير المكثف الحمضي إلى الماء السائل الذي يتكثف بواسطة بخار الماء الموجود في غاز المداخن عندما يواجه سطحًا منخفض الحرارة في مبادل حراري متكثف. ويحتوي على المواد الذائبة من الغازات الحمضية مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين الناتجة عن الاحتراق. تتراوح قيمة الرقم الهيدروجيني بشكل عام بين 2.9 و4، وهي أقل بكثير من قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المحايدة، وهي 7. للمكثفات الحمضية تأثير تآكل وملوث معين على المعدات نفسها، وخطوط أنابيب الصرف الصحي، والمسطحات المائية في اتجاه مجرى النهر. إذا تم تفريغها مباشرة دون علاج، فسيكون لها آثار ضارة على البيئة وتنتهك القوانين واللوائح ذات الصلة. على سبيل المثال، يحظر القسم 403.5 (ب) (2) من وكالة حماية البيئة الأمريكية تصريف الملوثات المسببة للتآكل التي تقل قيم الأس الهيدروجيني فيها عن 5.0، مما قد يتسبب في أضرار هيكلية أكالة للبنية التحتية العامة، أو القسم 803.1 من قانون السباكة الدولي يعتبر الكود الماء المتكثف والمعدات بمثابة أدوات تنتج الماء المتكثف الحمضي.
من الطرق الشائعة لحل مشكلة المتكثفات الحمضية استخدام خلاطة المكثفات، حيث تعمل على زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني للمكثفات عن طريق إضافة مواد قلوية قبل التفريغ، مما يجعلها قريبة من المحايدة أو القلوية الضعيفة، وبالتالي تقليل تآكلها وتلوثها. مبدأ خلاط الماء المكثف بسيط للغاية، وهو استخدام تفاعل التعادل الحمضي القاعدي لضبط قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المكثفة. كما أن استخدام هذه المواد القلوية له بعض المشاكل، مثل:
تتطلب الاستجابة السريعة استبدالًا أو مكملات على المدى القصير، مما يزيد من تكاليف التشغيل وصعوبة الصيانة؛
قد ينتج عنه رواسب أو قشور، مما يؤثر على فعالية وعمر الماء المتكثف والمكثف؛
قد يسبب تلوثًا كيميائيًا ثانويًا للمسطحات المائية في مجرى النهر ويخل بالتوازن البيئي للمسطحات المائية.
ومن أجل التغلب على هذه المشاكل، ظهر نوع جديد من المواد المستخدمة في سخانات المياه المتكثفة - الماء المتكثف والكرات. يتكون الماء المتكثف والكرات من مواد معدنية غير عضوية طبيعية نقية ويتم تشكيلها على شكل خرزات خزفية من خلال التحبيب. لديها المزايا التالية:
آمنة وصديقة للبيئة، وخالية من المواد السامة والضارة، ولن تسبب تلوثاً ثانوياً للمسطحات المائية؛
عمر أطول، وأقل عرضة للتآكل أو الذوبان، ويمكن التحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه بعد التعادل؛
صلابة أعلى، وأقل عرضة للرواسب أو القشور، والحفاظ على سلاسة وكفاءة المياه والمعدات المكثفة؛
أداء أفضل، يمكن أن يزيد بشكل فعال من قيمة الرقم الهيدروجيني للمكثفات، ويمكنه أيضًا امتصاص المواد الضارة مثل أيونات المعادن الثقيلة في المكثفات، مما يحسن جودة المياه المكثفة.
