If you supervise a limited-attendance or unattended boiler then Lenntech can assist you with your water testing requirements.
Boiler water tests available
The specific method of chemical treatment used varies with the type of boiler and the specific properties of the water from which the boiler feed is derived. This is very site specific but Lenntech has the testing capability to cover all your requirements.
A boiler requires testing of three different water types as shown below:
Feedwater
Boiler feedwater is sourced from many different places. Some supplies come from industry owned bores and treatment plants, while others come directly from a council supply, however all feedwater should be analysed in order to correctly determine dose rates of treatment chemicals.
Water quality can change as it passes through a delivery or reticulation system, so it is important to check for various parameters at point of use - ie where it enters the boiler or pre-treatment system.
Boiler feedwater is usually a combination of returned condensate plus pre-treated makeup water from a softener, reverse osmosis, or other purification system. Typical tests used for boiler feedwater include:
Not all water supplies will require all the tests shown here, and if the supply is constant the tests will not need to be repeated very often.
Boiler Water
The boiler water itself must be dosed in order for the boiler to run efficiently and safely. A chemical imbalance can lead to corrosion and damage to the system and this damage can ultimately lead to boiler failure and injury.
Boiler water analyses are basically aimed at keeping the parameters within established limits.
Tests include
Condensate
Good condensate is the best quality, least expensive water most systems can generate. You do not want to lose it, or contaminate it unnecessarily.
Steam condensate analysis should include
Test |
Description |
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Make-up, Raw Water | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride, Ortho-Phosphate, Total Inorganic Phosphate |
Clarifier, Softener, Filter-Alum | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Aluminium, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride |
Clarifier, Softener, Filter-Lime | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Filtered Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride, Total Inorganic Phosphate |
Sodium Zeolite, Dealkalizer, Desilicizer, Softened Make-up | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride |
Hydrogen Zeolite, Strong Acid Cation | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride |
Mixed Bed Exchanger, Degasifier, Anion Exchanger, Demineralizer | Conductivity, Filtered Hardness, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Reactive Silicate, Sulphur, Chloride |
Deaerating Heater, Feedwater, Condensate Polisher | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Reactive Silicate, Sulphur, Chloride, Total Phosphate. |
Blowdown – Expected Conductance >300 µS/cm | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride, Nitrate, Ortho-Phosphate |
Blowdown – Expected Conductance >300 µS/cm | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Silica Reactive, Sulphur, Chloride, Nitrate, Ortho-Phosphate |
Steam Condensate | Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Reactive Silica, Sulphur, Chloride |
Cooling tower is a heat removal devices used to eliminate waste heat of air released to atmosphere. This process allows airborne contaminants, organic matters and particles to become deposited into the cooling water. This, combined with the contaminants in the feed water, creates an environment for microorganism growth, solid deposits and scaling.
Improper treated cooling tower water could be an amplifier of biological hazardous agent. The warm and moist environment of a cooling tower favors the growth of Legionella bacteria which causes the outbreak of the deathly Legionnaires' disease. Thus, cooling tower water quality must be monitored in a regular basis to prevent spreading of diseases to users.
Test |
Description |
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Make-up, Raw Water | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Total Manganese, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride, Ortho-Phosphate, Total Inorganic Phosphate, Total Zinc |
Cooling Tower, Air Washer | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Total Manganese, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride, Ortho-Phosphate, Total Zinc |
Sea water/Brine | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Manganese, Total Iron, Total Copper, Total Silica, Sulphur, Ortho-Phosphate, Total Zinc |
High Cycle Tower, Jacket, Brine | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Manganese, Total Iron, Total Copper, Total Silica, Sulphur, Ortho-Phosphate, Total Zinc |
Closed System, Glycol | pH, Specific Gravity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride |
Closed System, Non-Glycol | pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride |
Con la iniciativa del Estado para reducir el consumo de agua en un 20 por ciento para el año 2020, muchas plantas en California están tratando de ser más respetuosos con el medio ambiente. Una de esas instalaciones incluye un hospital líder en California, que trató de reducir los costos de tratamiento de agua para su sistema de climatización. El hospital cuenta con tres sistemas de torres de enfriamiento individuales que dan servicio a tres enfriadores centrífugos, con un total combinado de 2.800 toneladas de capacidad.
El programa de tratamiento de agua actualmente en uso en la instalación estaba operando a 2,8 ciclos de concentración, resultando en 35,7 por ciento de la composición agua de la torre se sangró a la alcantarilla por el proveedor de tratamiento actual. Teniendo en cuenta la calidad del agua en la zona, estos eran los ciclos máximos de concentración que podrían lograrse sin emplear el uso de reblandecimiento ácido o agua. El ahorro que el hospital solicitó se realizaron mediante la revisión de varias formas de optimizar el programa de tratamiento de agua. Trabajando en estrecha colaboración con el Departamento de Agua y Energía (LADWP) Los Ángeles, se reveló que mediante la introducción de un programa de conservación de agua para reducir el uso del agua a través de mayores ciclos de concentración, la instalación realidad ahorraría más dinero que se gastaría para alterar el programa , por lo que el proyecto propuesto sostenible.
A través de pruebas y análisis de laboratorio, el equipo fue capaz de concluir que seis ciclos de concentración podrían alcanzarse, resultando en sólo el 16,7 por ciento del agua de maquillaje torre siendo desangrado en el sistema de tratamiento de alcantarillado. Esto se podría lograr mediante la introducción de un sistema de alimentación de ácido seguro que minimizaría escala, la corrosión y el ensuciamiento microbiológico para permitir el aumento de ciclos de concentración al mismo tiempo proteger personal de la instalación entre en contacto con los productos químicos.
La evaporación de la torre de refrigeración sigue siendo el mismo, pero el agua de Estados Unidos fue capaz de reducir la purga, cortando el consumo de agua en un estimado de 3.6 millones de galones por año y la disminución de los costos de agua y alcantarillado. La planta fue capaz de ahorrar más de $ 76.000 (ver Fig. 1).
química en cualquier momento en la torre de refrigeración está estresado por la adición de más ciclos, se requiere un control estricto de la química para evitar la formación de incrustaciones. Esto llevó a la introducción de controles de automatización avanzada de agua de Estados Unidos. El programa de automatización avanzada incluye notificaciones de vigilancia y alarmas inalámbricas para gestionar el rendimiento general del programa, y el equipo de conductividad, pH, los niveles de inhibidor de incrustaciones, el uso de la torre de maquillaje, y la utilización de la torre de purga monitoreado.
En un momento dado, el personal del hospital y los representantes designados de agua de Estados Unidos, utilizando varios niveles de seguridad de la contraseña-protegida indicado por la instalación, se puede acceder de forma segura los datos para la revisión y ajuste en línea. Si los parámetros designados cayeron encima o por debajo del intervalo especificado, un representante de aguas US fue alertado para una respuesta rápida (véase Fig. 3).
Segundo para riego, torres de enfriamiento ofrecen el mayor potencial de ahorro de agua en California. Como un incentivo adicional, el estado de California ha puesto en marcha programas para rebajar la instalaciones para el coste de la automatización de sus sistemas. LADWP y el Distrito Metropolitano de Agua (MWD), por ejemplo, ofrecen tres programas que financian la automatización de las torres de enfriamiento debido a su capacidad para aumentar ciclos de concentración, lo que reduce el consumo de agua.
Esta permitido la financiación de agua de Estados Unidos para implementar el programa de automatización avanzada $ 34.000 a monitorear y controlar el programa de tratamiento de agua para este hospital sin costo alguno para el hospital.
Los resultados hasta la fecha para la instalación incluyen la reducción significativa en el consumo de agua, el agua baja y las facturas de aguas residuales y un control más eficiente debido a la automatización de software instalado para proteger los bienes de equipo.
You will find this article here: http://www.waterworld.com/articles/iww/print/volume-14/issue-5/columns/case-study/hospital-reduces-water-usage-in-cooling-towers-with-automation.html
The USEPA require that both chlorine dioxide (ClO2) and chlorite (ClO2-) are monitored daily at the start of a distribution network and that chlorite is measured less frequently at various points throughout a network. Chlorate is not required, although is included under the Information Collection Rule.
The following are methods that have been approved by the USEPA for ClO2 monitoring:
As DPD has been removed as a standard method for determining ClO2 by the AWWA Standard Methods committee, the EPA will also probably remove it sooner rather than later.
As for chlorite, there are a few methods (such as ion chromatography) approved for chlorite monitoring. None of them are truly portable as the ChlordioX Plus is making it the only portable USEPA approved method for determining chlorite.
Standard Method (4500 -ClO2 Method C) - Amperometric titration is an electrochemical method that measures current flow when a fixed voltage is applied to an electrode. By measuring the current whilst carrying out a titration with phenylarseine oxide, each oxychlorine species can be separated out and quantified. However, Method C has now been removed as an EPA approved method for measuring chlorine dioxide in drinking water due to inherent weaknesses in the test method.
Amperometric Method (4500 - ClO2 Method E) - Principle is as per Method C and the procedure is also similar but the inherent test weaknesses are avoided. This method is the standard method which all the ChlordioX Plus evaluations were compared to and is the industry standard method. In theory, as well as chlorine dioxide, chlorine and chlorite, chlorate can also be carried out using this method but it is complicated and therefore usually carried out via ion chromatography.
Other colorimetric methods are available however none are approved for compliance testing.
This summary of methods is based on White’s Handbook of Chlorination and Alternative Disinfectants by the Black and Veatch Corporation, published by Wiley in 2010.
See here for a list of EPA methods approved for chlorine dioxide and chlorite monitoring under the alternative test methods program
Sistema de tubería de succión de la bomba
La tubería debe ser distribuido de modo no hay puntos altos ocurren donde pueden formar vapor bolsillos. bolsas de vapor reducen el área de flujo efectiva de la tubería y por lo tanto hacen cebado y funcionamiento de la bomba difícil. Vent cualquiera de los puntos altos inevitables y proporcionar calibre y drenar las conexiones adyacentes a la bomba.
Tamaño de línea
Muchos de los problemas de la bomba de resultado de una línea de succión que es demasiado pequeño en el diámetro, o demasiado largo. La tubería de succión debe ser del siguiente modo para proporcionar una transición suave del flujo de fluido y dar lugar a pérdidas de tuberías de fricción reducidos:
Ser corta y directa
Sistema de bomba Tubería de Descarga
A continuación se enumeran los requisitos fundamentales para un sistema de tuberías de descarga.
La tubería no debe ser menor que la conexión de descarga de la bomba, y debe:
Contener un número mínimo de vueltas. Llevar a cabo cualquier vueltas necesarias con los codos de radio largo o laterales.
Todo alternativo de desplazamiento positivo bombas suministran fluido y construir presión hasta que se tomen medidas para controlar y estabilizar el trabajo de la bomba o se produce un fallo. Para proteger la bomba, tuberías, y personal de los peligros asociados con el funcionamiento de una bomba de “desplazamiento positivo” contra una “cabeza muerta” una válvula de alivio de seguridad siempre debe ser proporcionado entre la bomba y la válvula de descarga.
La válvula de seguridad debe estar dimensionado para pasar toda la capacidad de la bomba y la presión de apertura debe ser fijado en el 10 por ciento sobre la presión de descarga de trabajo especificado y tienen una presión de acumulación no superior a 110 por ciento de agrietamiento presión.
La conexión de salida de la válvula de alivio de seguridad ideal sería que se canaliza de vuelta al recipiente de suministro de aspiración. Tubería de nuevo a la tubería de succión puede causar discontinuidades en el flujo de la tubería de succión que puede resultar en un mal funcionamiento de la bomba y daños. En caso de que sea necesario tubería de la válvula de seguridad de nuevo a la tubería de succión, la conexión en el tubo de succión debe tener un mínimo de diámetros de tubería 10 de aspiración de longitud de vuelta hacia el recipiente de suministro de aspiración alejado de la conexión de aspiración de la bomba. Esto permitirá que cualquier discontinuidad de flujo creado por el flujo de la válvula de alivio en la succión
tubería para ser suavizadas por el tiempo y efecto viscoso.
Una línea de derivación de descarga de la tubería de descarga de la bomba de vuelta al recipiente de suministro de aspiración permite la lubricación para llegar a las partes críticas de la bomba y duro durante el inicio, sin someterlos a cargas altas y permite que todas las cámaras de bombeo cilindro de fluido a convertirse totalmente cebadas.
Una línea de derivación con una válvula de cierre se debe instalar en la tubería de descarga entre la bomba y la válvula de retención de vuelta a la fuente de suministro de aspiración, no en la línea de succión de la bomba para evitar la discontinuidad del flujo.
Instalar una válvula de retención de descarga allá de la conexión de derivación para proteger la bomba de presión del sistema de descarga durante los periodos de inactividad de la bomba y el arranque de la bomba.
Las descargas piping “puntos muertos” deben ser evitados o provisto de dispositivo de amortiguación. Este tipo de característica puede ser responsable de los armónicos de tuberías indeseables y puede contribuir a niveles elevados de vibración y ruido.
Para algunos servicios las fluctuaciones de presión de la bomba o de flujo naturales pueden no ser apropiados. En estos casos, es prudente utilizar un amortiguador de pulsaciones de la instalación. Para una eficacia máxima del amortiguador debe ser montado adyacente al cilindro de fluido de la bomba. Recomendaciones para el tamaño de amortiguador y el tipo pueden obtenerse de fabricantes mojadores basado en detalles de tipo de bomba y tamaño, las condiciones de servicio, y el sistema de tuberías.
Instalar bridas o uniones como cerca de la bomba como sea práctico para permitir la eliminación cilindro de fluido durante el mantenimiento.
se requieren válvulas de cierre en ambas líneas de succión y descarga para aislar la bomba cuando se requiere mantenimiento. Ellos deben ser de diseño apertura completa, tal como una válvula de compuerta. Cuando la conexión de dos o más bombas a una aspiración común
y / o línea de descarga de cuidado ejercicio para prevenir una onda de presión mutuallly de refuerzo que se produzcan durante el funcionamiento. Esto se puede lograr mediante la adición de las capacidades de todas las bombas que operarán simultáneamente para determinar las velocidades de línea para el dimensionamiento de la tubería y el cálculo de la cabeza de aceleración. La mejor manera de evitar una onda de presión de refuerzo mutuo es instalar las líneas de succión y de descarga independientes para cada bomba.
La Figura 31 proporciona un ejemplo de las recomendaciones esbozadas en la sección anterior para un sistema de tubería de la bomba apropiada, mientras que la Figura 32 proporciona un ejemplo de una configuración no apropiado sistema de tubería de la bomba.
Pump Suction Piping System
Piping should be laid out so no high points occur where vapor pockets may form. Vapor pockets reduce the effective flow area of the pipe and consequently make pump priming and operation difficult. Vent any unavoidable high points and provide gauge and drain connections adjacent to pump.
Line Size
Many pump problems result from a suction line that is too small in diameter, or too long. Suction piping should be as follows to provide a smooth transition of fluid flow and result in reduced piping friction losses:
Be short and direct
Pump Discharge Piping System
Listed below are the fundamental requirements for a discharge piping system.
Piping should not be smaller than pump discharge connection, and should:
Contain a minimum number of turns. Accomplish any necessary turns with long radius elbows or laterals.
All positive displacement reciprocating pumps deliver fluid and build pressure until action is taken to control and stabilize the pump’s work or a failure occurs. To protect pump, piping, and personnel from hazards associated with operating a “positive displacement” pump against a “dead head” a safety relief valve should always be provided between the pump and discharge valve.
The safety relief valve should be sized to pass the entire pump capacity and the cracking pressure should be set at 10 percent over the specified working discharge pressure and have an accumulation pressure not exceeding 110 percent of cracking pressure.
The safety relief valve outlet connection should ideally be piped back to the suction supply vessel. Piping back to the suction pipe can cause discontinuities in the suction pipe flow that can result in poor pump operation and damage. Should it become necessary to pipe the safety relief valve back to the suction piping, the connection into the suction pipe should be a minimum of 10 suction pipe diameters in length back toward the suction supply vessel away from the pump suction connection. This will allow any flow discontinuity created by the relief valve flow into the suction
pipe to be smoothed out by time and viscous effect.
A discharge bypass line from pump discharge piping back to the suction supply vessel permits lubrication to reach critical pump and drive parts during startup without subjecting them to high loads and allows all fluid cylinder pumping chambers to become fully primed.
A bypass line with a shut-off valve should be installed in discharge piping between pump and check valve back to suction supply source, not into the pump suction line to prevent flow discontinuity.
Install a discharge check valve beyond the bypass connection to protect pump from discharge system pressure during pump idle periods and pump startup.
Discharges piping “dead ends” are to be avoided or provided with dampening device. This type of feature can be responsible for undesirable piping harmonics and can contribute to elevated levels of vibration and noise.
For some services the natural pump pressure or flow fluctuations may not be appropriate. In these cases it is prudent to use a pulsation dampener for the installation. For maximum effectiveness the dampener should be mounted adjacent to the pump fluid cylinder. Recommendations for dampener size and type can be obtained from dampener manufacturers based on details of pump type and size, service conditions, and piping system.
Install flanges or unions as close to the pump as practical to allow for fluid cylinder removal during maintenance.
Shut-off valves are required in both suction and discharge lines to isolate pump when maintenance is required. They should be of full opening design, such as a gate valve. When connecting two or more pumps to a common suction
and/or discharge line exercise care to prevent a mutuallly reinforcing pressure wave from occurring during operation. This can be achieved by adding the capacities of all pumps that will operate simultaneously to determine line velocities for sizing pipe and calculating the acceleration head. The best way to avoid a mutually reinforcing pressure wave is to install independent suction and discharge lines to each pump.
Figure 31 gives an example of the recommendations outlined in the previous section for an appropriate pump piping system, while Figure 32 provides an example an inappropriate pump piping system configuration.