ölçek

Elektron mikroskobunda ölçek

Kireç , örneğin, kullanımda uzun süre suyla doldurulmuş kazanların (dolayısıyla adı), tencere veya boruların duvarlarında katı bir tortudur . Ölçek çoğunlukla toprak alkali tuzları kalsiyum ve magnezyum karbonattan , çok küçük bir oranda silikatlardan oluşur (bakınız karbonat-silikat döngüsü ).

Özel bir ölçek türü, tuz işlerinde ağırlıklı olarak buharlaşma kalıntısı içeren gıda tuzu olan tava taşıdır .

ortaya çıkış

Sızdıran bir kapatma vanasında kireç birikintileri

Kireçli topraktan akan yüzey suyunda, bağlı karbonik asit (karbon dioksit) kalsiyum ve magnezyum bileşiklerini çözer. Kalsiyum ve magnezyum tuzlarının toplamı daha önce toplam sertlik olarak biliniyordu . Tarafından buharlaştırma ya da ısıtılması sert su kaçmasını karbon dioksit çözünmüş kalsiyum bikarbonat çözünmeyen dönüştürülür , kalsiyum karbonat (= kireç) ve mevcut damarın duvarlarına çökeltileri gelir tohum kristalleri çökeltmek. Sıcaklığı artırarak, kireç oluşumu aşağıdaki reaksiyonla açıklanabilir:

Kazan taşının jeolojisi ve kimyası için kalkere bakınız , oluşumunun detaylı açıklaması için ayrıca bakınız su sertliği #kireç karbonik asit dengesi .

Mesafe ve Kaçınma

Kalın bir ölçek tabakasına sahip bir ısıtma borusu

Ölçek genellikle seyreltik asitlerle, örneğin sitrik asit veya laktik asitle kaynatılarak çıkarılır . Ayrıca, özellikle sirke , eliminasyon için bir evde çare olarak kabul edilir . Bununla birlikte, sirke ile kireç çözme işlemi yaparken, lastik contalara (örneğin bir kahve makinesinde) saldırdığından ve onları gözenekli hale getirdiğinden emin olun. Özellikle yıllar veya on yıllar boyunca kireç birikmiş olan makinelerde ve boru hatlarında, kireç genellikle yalnızca kılavuz çekme veya püskürtme yoluyla mekanik olarak çıkarılabilir. Sitrik asit kullanırken, suyu çok fazla ısıtmamaya özen gösterilmelidir, aksi takdirde az çözünür kalsiyum sitrat çökebilir (ayrıca sitrik asit makalesine bakın ).

Kireç oluşumunu önlemek için kullanımdan önce su yumuşatılabilir .

Dahili su arıtma olarak bilinen bir önlem , kazan suyuna fosfat eklenmesine dayanmaktadır . Fazlalık, kazanın tabanında çamur olarak çöken ve çamur tarafından kazandan uzaklaştırılan kalsiyum veya magnezyum fosfat oluşumuna neden olur. Benzer bir işlem için kullanılan dahili besleme suyu tedavisinde de buharlı lokomotif .

Su ısıtıcılar için kireç tutucu. Solda: yeni kireçten arındırılmış, sağda: birkaç hafta sonra kireç birikintileri

İtalya'da , gözenekli yüzeyi üzerine kireç çökeltilecek olan bir su ısıtıcısına küçük bir mermer parçası yerleştirmek adettendir . Aynı durum kazana "kireç tutucu" olarak yerleştirilen ve ek yüzeyi kireci bağlayan paslanmaz çelik hasır için de geçerlidir.

Asetik asit yardımıyla kireçlenmelerin çözülmesi aşağıdaki reaksiyon denklemine göre gerçekleşir:

Buhar kazanlarında kireç tortuları

Diyagram, kireç birikintileri nedeniyle bir buhar kazanındaki alev borusu sıcaklığındaki artışı göstermektedir.

Olarak buhar kazanlarında yetersiz tedavi kazan, su ile işletilen, ölçek, özellikle üzerinde çökelir ısıtma yüzeyleri . Alçı içeren tufal, 0,5 ila 2,3 W / (m K) değerinde bir termal iletkenliğe ve 0,08 ila 0,18 W / (m K) silikat açısından zengin bir skalaya sahiptir. Kıyasla çelik (λ = 50 W / (m ° K)), ölçek çok düşük olan bir termal iletkenliğe ve böylece su alan bir yalıtım katmanı oluşturur. Bu, ısıtma yüzeylerinin duvarlarında sıcaklığın artmasına neden olur ve bunun sonucunda malzemenin aşırı ısınan yüzeylerde daha fazla genleşmesi ve bu da özellikle kaynak dikişlerinde çatlaklara yol açabilir.

Gelen su borulu kazanlar ve yüksek hızlı buhar jeneratörü, su boruları akışı ve böylece duvar stop soğutma baskülün yatakları ile çok büyümüş olabilir. Çok kalın kireç tortuları, yüksek duvar sıcaklığından dolayı malzemenin elastik sınırında bir azalmaya yol açar. Kazandaki basınç yükünün yönüne bağlı olarak etkilenen parçalar bükülebilir veya girinti yapabilir ve bu da kazanın arızalanmasına ( kazan çatlaması ) neden olabilir.

Kazan taşının izolasyon etkisi kazandaki ısı transferini azaltır . Baca gazının çıkış sıcaklığı gözle görülür şekilde artar ve dolayısıyla yanma verimi yani şömine ile baca arasındaki sıcaklık farkı azalır.

19. ve 20. yüzyıllarda buhar kazanları çoğunlukla su arıtılmadan çalıştırılırdı. Bu nedenle kazan kantarı, sivri uçlu çekiçli kazan tokmaklarıyla mekanik olarak sökülmek zorundaydı . O zamanlar kullanılan silindirli ve alev borulu kazanların ısıtma yüzeyleri üzerindeki özgül ısı yükü nispeten düşüktü ve kazanların kireç tortuları açısından kritik olan herhangi bir alanı yoktu, bu nedenle bu çalışma modu mümkün oldu. Yüksek yanma verimliliğine sahip modern buhar kazanı yapıları (alev borulu / duman borulu kazan), kısa bir çalışma süresinden sonra kireç birikintilerinden zarar görebilir. Bu nedenle besleme suyunun yumuşatma ile arıtılması esastır ve yönetmeliklerde belirtilmiştir (örn. TRD 611 ).

Ayrıca bakınız

Edebiyat

  • Friedrich Barth: Buhar kazanı. Kendi kendine çalışma ve pratik kullanım için örnekler içeren kısa ders kitabı. Cilt 2: Buhar kazanının yapımı ve işletilmesi (= Göschen Collection. Cilt 521). Göschen, Berlin 1911.
  • Fritz Mayr (Ed.): Kazan işletim teknolojisi. Pratikte ve teoride güç ve ısı üretimi. 10. baskı. Yayınevi Dr. Ingo Resch, Graefelfing 2003, ISBN 3-930039-13-3 .
  • Karl J. Spurzem: Schieggang'ların sırrı. İçinde: Mare. Denizlerin dergisi . Hayır. 66, Şubat / Mart 2008, s. 80.
  • Alman Mühendisler Birliği, VDI Proses Mühendisliği ve Kimya Mühendisliği Derneği (yayıncı): VDI-Wärmeatlas. Isı transferi için hesaplama sayfaları. 3., gözden geçirilmiş baskı. VDI-Verlag, Düsseldorf 1977, ISBN 3-18-400373-6 .

Bireysel kanıt

  1. ↑ Prof. Blum'un medya önerisi: İlkokul ve kimya giriş seviyesi dersleri için kimya: Kahve makinelerini neden sitrik asitle temizlememelisiniz ?
  2. ↑ Otto-Albrecht Neumüller (Ed.): Römpps Chemie-Lexikon. Cilt 3: H-L. 8. gözden geçirilmiş ve genişletilmiş baskı. Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7 , s. 1596-1600 .