4.水垢的危害分析
水垢污物的大量形成并沉积,最终导致的危害有以下几个方面:
4.1 加热列管表面结垢,使传热效率下降
水垢的导热系数很低是水垢危害大的主要原因。不同的水垢,因其化学组成、内部孔隙、内部各层次结构不同等原因,导热性也各不相同。水垢的导热系数大约仅为钢材板导热系数的1×10-1—1×10-2。也就是说,假设有0.lmm厚的水垢附着在金属壁上,其热阻相当于加厚了几毫米到几十毫米。这不仅对工艺温度参数的执行不利,还会引起金属过热、强度降低,以致危及安全。由于金属壁温是随着水垢厚度增加而增加,水垢越厚,金属壁温就越高,因此,事故发生的几率就越大。
4.2 影响洗瓶质量
4.2.1 水垢污物沉积在喷淋管内部,运行一段时间后会堵塞喷嘴,出现喷点减小、喷出水压降低,导致瓶内喷冲清洗不干净,并直接影响啤酒瓶洗净率。
4.2.2 白色水垢积留在啤酒瓶外壁上,影响洗瓶效果。
4.2.3 因喷洗不彻底,洗瓶机出口瓶子残碱超过要求。
4.2.4 由于水垢过多,致使工作温度、喷冲压力等参数不能准确执行,不但影响洗瓶效果和效率,而且因温差问题将增加瓶子的破损率。
4.2.5 水垢上容易聚集和繁殖微生物,从而加速微生物腐蚀,不利于出瓶微生物的控制及设备表面卫生状况的保持,还会产生难闻的气味。
4.3 减弱设备性能,缩短设备、部件的使用寿命
4.3.1 有水垢的金属,其表面会形成差异腐蚀电池,加速垢下设备表面的腐蚀,缩短设备的使用寿命。此外,垢下腐蚀速度越快,越易造成设备管路严重的穿孔泄露。
4.3.2 水垢沉积在循环泵内腔和叶轮表面,使泵腔容积减小和泵叶槽缩小,导致泵的工作压力下降,甚至使叶轮卡死,无法保证清洗质量。
4.3.3 水垢沉积在水循环系统的管道内壁,使流通面积减小,水的流动性减弱,增加了水循环的流通阻力。
4.3.4 水垢沉积在载瓶架周围,加大了设备的运行负荷,使设备磨损加重,喷淋系统对中度失准。
4.4 增加消耗,不利于生产
4.4.1 多孔质沉积物在载瓶架运行过程中,携带碱量增加,导致浸泡槽碱液流失,增加碱消耗量。
4.4.2 由于洗瓶机内表面沉积水垢,阻止了阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等在金属表面的发挥,以致增加了内部清洗的难度,也增加了设备维护和操作人员的劳动强度。
4.4.3 设备运行的单位时间内,增加了水、电、汽的消耗,同时,也增加了洗瓶质量消耗的碱液和洗瓶添加剂数量。
5 洗瓶机水垢的防治措施
5.1 加强原水的前处理力度,改善补充水水质
对洗瓶用水进行软化处理,既是防治洗瓶机水垢最有效的途径之一,也是保证洗瓶安全和经济运行的重要环节。通常有离子交换法、反渗透法等,至少可以保证洗瓶机用水硬度在7°dH以内,并保证pH在6.5—7.5之间。
5.2 选用合适的阻垢剂
由阻垢剂和分散剂复合而成的水质稳定处理剂具有一定的防垢效果,可在洗瓶机供水中添加。同时,选择合适的洗瓶助剂也很重要,因为洗瓶助剂常含有一些钠盐等无机盐。它们具有分散、阻垢、螯合钙镁离子的作用,能使水得到软化。
5.3 加强设备结构防护和结构的改进
系统结构中的滞水区和流速低的部位是水垢的高发部位,在设计和安装时应尽量避免,并选择合适的管道路径和阀门位置;存水区、管道连接处易于存水排干,避免因水平管线过长,而造成水垢异常堆积,难以清除;水平管线应保持一定的坡度,并设置排气阀和隔离阀,以利于排水。
对洗瓶机性能的一些要求:在碱液喷淋后设置一个较长的滴水区域;用颠瓶导轨使载瓶架在经过交界区时产生振动,使液滴靠自身重力下落而除去;选择浸泡时间长的洗瓶机。
5.4 加强运行维护和设备清洗规程
设计切合实际的设备清洗规程,主要包括清洗频次、清洗方式与工艺、清洗剂等。要加强运行过程中的监控和维护,发现异常及时处理。长时间停产,必须将各槽、管道内残水排放干净。
5.5 制定合理的洗瓶工艺
洗瓶工艺的确定和参数的执行,应尽量减少因温度、pH因素过多而形成水垢。