Was ist die maximal zulässige Wasserhärte (ppm CaCO₃) für eine Titanmantelheizung der Güteklasse 7 in einer 5 %igen Natriumtripolyphosphatlösung bei 90 Grad, um eine durch Kalziumphosphatablagerungen verursachte Überhitzung zu verhindern?
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In 5% sodium tripolyphosphate (STPP) at 90°C, calcium ions precipitate as calcium phosphate (Ca₃(PO₄)₂) scale. This scale has low thermal conductivity (0.3–0.6 W/m·K). The maximum allowable water hardness (as CaCO₃) to prevent overheating is 100 ppm. Above 100 ppm, scale thickness exceeds 0.2 mm within 500 hours, causing >Reduzierung der Wärmeübertragung um 30 %.
Quantitative Schuppenbildung vs. Wasserhärte
In 5 % STPP bei 90 Grad für 500 Stunden:
| Härte (ppm CaCO₃) | Skalendicke (µm) | Maßstabskomposition | Reduzierung der Wärmeübertragung (%) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Keiner | 0 |
| 50 | 10–30 | Calciumphosphat | 5–15 |
| 100 | 30–70 | Calciumphosphat | 15–30 |
| 150 | 60–120 | Dichtes Calciumphosphat | 25–45 |
| 250 | 100–200 | Schwerer Maßstab | 40–60 |
| 500 | 200–400 | Schwerwiegendes Ausmaß | 60–80 |
Einfluss der STPP-Konzentration und -Temperatur
| STPP (%) | Temperatur (Grad) | Maximale Härte für<0.1 mm Scale (ppm) |
|---|---|---|
| 3 | 90 | 150 |
| 5 | 80 | 150 |
| 5 | 90 | 100 |
| 5 | 100 | 60 |
| 10 | 90 | 50 |
Leitfaden zur Kontrolle der Wasserhärte
| Härte (ppm CaCO₃) | Empfohlene Aktion | Erwartete Zunderdicke (µm/Jahr) |
|---|---|---|
| <50 | Keiner | <30 |
| 50–100 | Monatlich überwachen | 30–70 |
| 100–150 | Verwenden Sie enthärtetes Wasser | 70–120 |
| >150 | Wasserenthärter erforderlich | >120 |
Technische Empfehlung
Halten Sie für den STPP-Betrieb bei 90 Grad die Wasserhärte mit einem Wasserenthärter unter 50 ppm. Durch die Kontrolle der Kalziumkonzentration verhindert der Techniker die Bildung von Kalziumphosphatablagerungen und eine Überhitzung.
