Parowanie, odmulanie, odsalanie

W układach chłodzących na zasadzie odparowywania wody, pozbywamy się niewielkiej części wody dzięki parowaniu przy każdym jej cyklu (obiegu). Towarzyszy temu inne zjawisko: gdy odparowuje czysta (pod względem chemicznym) para, wszelkie zawiesiny, które były w niej zawarte, pozostają w systemie chłodzącym.

Jeżeli nie odprowadza się regularnie niewielkiej części wody z obiegu na zewnątrz do ścieków (proces ten to właśnie odsalanie / odmulanie), można w bardzo krótkim czasie doprowadzić do znacznego zatężenia rozpuszczonych w wodzie związków chemicznych. Prowadzi to do przyspieszonego zakamieniania układu lub jego korozji, a najczęściej do obydwu tych zjawisk.

Skoro z układu ubywa woda w postaci pary i odsalania / odmulania, należy uzupełniać ja w ściśle wyliczonych ilościach.

Całkowita ilość wody, określana jako woda uzupełniająca, może być wyliczona w oparciu o poniższy wzór:

Woda_U = Straty parowania + Odmulanie

Straty parowania określane są przez (zaprojektowaną) ilość odprowadzanego ciepła podczas jednego cyklu (obiegu) wody, oraz, w mniejszym stopniu, zależą od wilgotności względnej powietrza.

Następująca zależność określa równoważność odprowadzonego ciepła i odparowanej wody:

Q ~ m_{wody odparowanej}, 1.000 kJ ~ 0,44 l

Praktyka dowodzi, że straty z tytułu odparowywania wynoszą kilka procent wody uzupełniającej. Ilość wody odmulanej wylicza się na podstawie zaprojektowanej dla układu liczby cykli koncentracji cf.

Liczba cykli koncentracji zależy od jakości wody uzupełniającej oraz od konstrukcji systemu – w zależności od materiałów użytych do konstrukcji, producent z reguły określa maksymalną dopuszczalną liczbę cykli koncentracji.

W związku z faktem, że koncentracja odnosi się do zawieszonych w wodzie cząsteczek ciał stałych, wylicza się ją jako:

gdzie c_f to liczna cykli koncentracji, TDS (Total Dissolved Solids) to całkowita liczba cząsteczek rozpuszczonych ciał stałych.

Mając określoną liczbę cykli koncentracji, wyprowadza się wzór na odmulanie:

Generalnie, zaleca się utrzymanie liczby cykli koncentracji w granicach 2-4. C_f powyżej 4 oznacza już tylko nieznaczny wzrost oszczędności wody uzupełniającej.

Ponadto, im wyższe c_f, tym większe ryzyko utrzymania układu w równowadze; każda utrata kontroli prowadzi do przyspieszonej korozji lub zakamieniania.