填料污垢是材料在填料的传热表面的沉积。它涉及以下过程中的一个或多个:1)生物膜形成造成的生物污染,2)沉淀物造成的悬浮固体沉积,3)沉淀物造成的溶解矿物质结垢。
我们将重点讨论悬浮固体沉积与生物沉积结合造成的污垢(结垢将在后面的文章中讨论)。由于现代薄膜填料单位体积的传热表面积很大,这种类型的污垢会导致热性能显著下降和填料重量增加等问题。前者会造成系统效率的损失,后者会导致充填支撑系统的灾难性失效。
生物膜连接
已经进行了许多研究来确定污垢的机理,并得出结论,在填料的传热表面形成生物膜是造成这个问题的原因。生物膜是一个复杂的细菌生态系统,它能产生一种胞外聚合物物质——将整个系统连接在一起的粘合剂。这种粘结剂还会导致泥沙和其他悬浮固体的堆积,从而形成污垢。研究已经确定,这种在生物黏液基质上的淤泥积累的组合是与悬浮固体相关的污垢的基础。
生物膜研究人员还认识到,低水膜速度允许生物膜生长和污垢积累,而高水膜速度抑制生物膜形成和减少污垢。Brentwood在其开发过程中采用了高水膜速度的概念低污染填充.通过使用垂直流动的几何形状,开发的水速度是标准交叉槽填充的四倍。水膜速度的增加增加了水和填充物表面之间的剪切应力,从而显著减少了生物膜的生长,从而减少了泥沙的积累。
完整的深度包与包装在单独的图层中
在研究结垢原因时,科学家们进行了长期的原位充填层结垢研究以及受控的实验室评估。结果表明,与单独的充填层相比,全深度充填不会抑制悬浮固体污染。然而,较深的填料有一个缺点,它只能从塔上拆卸下来进行检查(300毫米和600毫米的填料可以在现场监测)。
在美国东南部的一个大型中央电站进行的一项原位研究正在测试所有商业上可用的低污染填充物。Brentwood的低污垢填料安装在不同的层中,都达到了净污垢重量增加的污垢标准,并被批准安装在他们所有的塔项目中。