TNO Institut for Miljøog Energiteknologi

Transkript

1 TNO Institut for Miljøog Energiteknologi Laan van Westenenk 51 P.O. Box AH Apeldoorn Nederlandene Telex tnoap.nl Tlf.: Fax TNO-rapport Fjernelse af opslæmmede stoffer vha. Flamcovent Clean Referencenr. : R95-64 Dokument nr. : Dato : Februar 1995 NP Af: ingeniør J.W. Assink W.G. van Marwijk Nøgleord - vandkredsløb - partikler - udskillelse Alle rettigheder forbeholdes. Intet af denne udgivelse må uden TNO s forudgående skriftlige tilladelse kopieres eller udgives hverken på tryk, som fotokopi, mikrofilm eller på nogen anden måde. Til: Flamco B.V. Postboks AC Gouda Nederlandene I tilfælde af, at denne rapport er blevet udarbejdet efter ordre, er de kontraherende parters rettigheder og pligter enten omfattet af Standardbetingelser for forskningsordrer afgivet til TNO eller af den relevante aftale, der er indgået mellem aftaleparterne. Det er tilladt at fremlægge rapporten til gennemsyn for parter, som har en direkte interesse i den. TNO På grundlag af behovet for en bæredygtig udvikling af samfundet stræber TNO Instituttet for Miljø- og Energiforskning efter gennem forskning og rådgivning at bidrage til en passende miljøstyring, et rationelt energiforbrug og en fornuftig styring og brug af naturlige ressourcer under jordoverfladen. Den Nederlandske Organisation for Anvendt Naturvidenskabelig Forskning Standardbetingelserne for forskningsordrer afgivet til TNO, som er opført i registret i Distriktsretten og Handelskammeret i Haag, finder anvendelse på alle ordrer, der gives til TNO

2 Indholdsfortegnelse 1. Indledning Forsøg og resultater Konklusioner Bekræftelse...1 R95-64/

3 1 Indledning Flamcoventen er en mikroboble-luftudskiller til opvarmnings- og afkølingsanlæg, den er produceret af Flamco BV i Nederlandene. Praktisk erfaring og tidligere undersøgelser har vist, at Flamcovent også kan fjerne opslæmmede stoffer fra vandkredsløbet. Det er attraktivt at kunne fjerne disse partikler fra vandkredsløbet, fordi de kunne bidrage til erosion og ødelæggelse af pumpen. Den nye Flamcovent Clean er specielt udviklet til at forbedre mikrobobleudskillerens egenskaber mht. til at fjerne disse stoffer. Den Nederlandske Organisation for Anvendt Videnskabelig Forskning (TNO) har efter ordre fra Flamcovent B.V. evalueret den nye Flamcovents effektivitet mht. af fjerne opslæmmede stoffer. Denne rapport er et sammendrag af den fulde TNO-rapport (reference nummer , december 1994). R95-64/

4 2 Forsøg og resultater Flamcovents effektivitet mht. at fjerne opslæmmede stoffer er blevet bedømt i et lille cirkulationssystem (5 liter), idet der er brugt sandpartikler som model for de opslæmmede stoffer. Sandprøven er sammensat af 5 fraktioner mellem 38 µm og 25 µm og har en densitet som sand på 265 kg/m 3. Der er udført forsøg med en Flamcovent Clean, som for at lette den indvendige rengøring var specielt udstyret med en udtagelig bundplade. Gennemstrømningshastigheden i kredsløbet var enten,5 m/s (3,5 m 3 /h) eller 1, m/s (7,1 m 3 /h). Mængden af partikler i Flamcoventen og den resterende mængde i vandkredsløbet blev bestemt efter en cirkulationsfold på 2 eller 5 (dvs. vandmængden har passeret Flamcoventen 2 eller 5 gange). Effektiviteten mht. at fjerne stofferne beregnes ud fra følgende formel: Masse i Flamcovent Masse i Flamcovent + Masse i kredsløb Fjernelseseffektiviteten bestemmes for den samlede sandprøve samt for fraktionerne µm, µm, µm, µm og µm. Resultaterne af fire forsøg er præsenteret i tabel 1 til 4 samt i figur 1 til 4. Tabel 5 er en opsummering af resultaterne af forsøgene 3 til 6. Figur 5 præsenterer Flamcovent Cleans samlede fjernelseseffektivitet som en funktion af cirkulationsfolden og gennemstrømningshastigheden. Kurverne i denne figur er baseret på antagelsen af et logaritmisk forhold mellem cirkulationsfolden og fjernelsen af stoffer. Tabel 1 Forsøg 3 med Flamcovent Clean; cirkulationsfold = 2; v = 1 m/s Partikelstørrelse Udvinding fra Resterer i I alt Fjernelseseffektivitet Flamcovent kredsløbet (µm) (g) (g) (g) (%) 32-38,2,18,38 52, ,59 5,73 17,32 66, ,14 6,39 45,53 86, ,87 1,48 33,35 95, ,92,43 37,35 98, ,23,5 17,28 99,7 Kumulativ 136,95 14,26 151,21 9,6 R95-64/

5 Tabel 2 Forsøg 4 med Flamcovent Clean; cirkulationsfold = 2; v =,5 m/s Partikelstørrelse Udvinding fra Resterer i I alt Fjernelseseffektivitet Flamcovent kredsløbet (µm) (g) (g) (g) (%) 32-38,37,4,41 9, ,21,64 17,85 96, ,53,61 47,14 98, ,65,2 31,85 99, ,3,17 37,47 99, ,65,6 17,91 99,7 Kumulativ 15,91 1,72 152,63 98,9 Tabel 3 Forsøg 5 med Flamcovent Clean; cirkulationsfold = 5; v =,5 m/s Partikelstørrelse Udvinding fra Resterer i I alt Fjernelseseffektivitet Flamcovent kredsløbet (µm) (g) (g) (g) (%) 32-38,36,2,38 94, ,16,18 18,34 99, ,73,23 46,96 99, ,49,6 33,55 99, ,58,6 38,64 99, ,74,3 18,77 99,8 Kumulativ 156,6,56 156,64 99,6 Tabel 4 Forsøg 8 med Flamcovent Clean; cirkulationsfold = 5; v = 1 m/s Partikelstørrelse Udvinding fra Resterer i I alt Fjernelseseffektivitet Flamcovent kredsløbet (µm) (g) (g) (g) (%) 32-38,27,3,3 9, ,81 1,83 18,63 9, ,56 1,31 46,87 97, ,63,24 33,87 99, ,22,19 37,41 99, ,45,2 18,47 99,9 Kumulativ 151,94,56 156,64 97,7 R95-64/

6 Flamcovent Clean 8 8 Vægt (g) Fjernelse (%) Partikelstørrelse (µm) Flamcovent Hele systemet Fjernelseseffektivitet (højre y-akse) Figur 1 Fjernelse af opslæmmede stoffer, forsøg 3 v = 1, m/s og cirkulationsfolden = 2 Flamcovent Clean 8 8 Vægt (g) Fjernelse (%) Partikelstørrelse (µm) Flamcovent Hele systemet Fjernelseseffektivitet (højre y-akse) Figur 2 Fjernelse af opslæmmede stoffer, forsøg 4 v =,5 m/s og cirkulationsfolden = 2 R95-64/

7 Flamcovent Clean 8 8 Vægt (g) Fjernelse (%) Partikelstørrelse (µm) Flamcovent Hele systemet Fjernelseseffektivitet (højre y-akse) Figur 3 Fjernelse af opslæmmede stoffer, forsøg 5 v =,5 m/s og cirkulationsfolden = 5 Flamcovent Clean 8 8 Vægt (g) Fjernelse (%) Partikelstørrelse (µm) Flamcovent Hele systemet Fjernelseseffektivitet (højre y-akse) Figur 4 Fjernelse af opslæmmede stoffer, forsøg 6 v =,5 m/s og cirkulationsfolden = 5 R95-64/

8 Tabel 5 Opsummering af resultater Forsøg Gennemstrømnings- Cirkulations- Fjernelseseffektivitet (%) nummer hastighed fold I alt Fin fraktion Grov (38-25 µm) (38-63 µm) ( µm) 3 1, 2 9,6 66,9 99,7 6 1, 5 97,7 9,2 99,9 4,5 2 98,9 96,4 99,7 5,5 5 99,6 99, 99, Samlet fjernelseseffektivitet i % Gennemstrømning =,5 m/s 1 Gennemstrømning = 1, m/s Cirkulationsfold Figur 5 Flamcovents Cleans samlede fjernelseseffektivitet (38-25 µm) for to forskellige gennemstrømningshastigheder R95-64/

9 3 Konklusioner Flamcovent Clean har en bedre ydelse med hensyn til at udskille opslæmmede partikler end den almindelige Flamcovent (jf. TNO-rapport ). Dette gælder for både fine og grove partikler. Effektiviteten mht. at fjerne opslæmmede partikler øges med: - aftagende flowhastighed - stigende cirkulationsfold - stigende sætningshastighed for partikler, følgelig med større og tættere partikler. Flamcovent Clean godtgør, at den er i stand til at fjerne opslæmmede partikler fra et vandkredsløb. Sandpartikler større end 38 µm (eller partikler med en lignede sedimenteringsadfærd) fjernes til godt over 99% ved en cirkulationsfold på 5, og med en gennemstrømningshastighed på,5 m/s. Skønt der opnås lavere fjernelseseffektivitet ved en gennemstrømningshastighed på 1, m/s, fjernes over 9% af de fine partikler (38-63 µm), og over 99% af den grove fraktion ( µm) fjernes ved en cirkulationsfold på 5. R95-64/

10 4 Bekræftelse Ordregiverens navn og adresse Flamcovent B.V Postboks AC Gouda Nederlandene Samarbejdsparternes navne og stillinger J.W. Assink (undersøgelseskoordinator) W.G. van Marwijk (undersøgelsesmedarbejder) Navne på de firmaer, hvortil dele af undersøgelsen afgivet i underentreprise Datoen eller perioden for hvornår undersøgelsen fandt sted September - november 1994 ingeniør J.W. Assink undersøgelseskoordinator ingeniør C.L. van Deelen afdelingschef i Miljøteknologi R95-64/