Die grundlegende Frage für den Betrieb von Verdunstungskreisläufen lautet stets: Wie müssen solche Systeme aufbereitet und konditioniert werden, um das Optimum an Betriebssicherheit und Betriebsdauer bei einem Minimum an Kosten zu erreichen.

Dieses Programm ist ein leistungsfähiges Werkzeug, um die für den Betrieb von Rückkühlwerken (RKW) und Luftwäschern (LW) erforderlichen aufwendigen Berechnungen zur Aufbereitung und Behandlung bei unterschiedlichen Zusatzwasserqualitäten zu vollziehen. Es ist in seiner Leistungsfähigkeit bislang einzigartig.

Es soll auch dem Planer von industriellen Kühlanlagen und Klimasystemen helfen, die erforderliche Anlagentechnik zur Aufbereitung von Speisewasser für Rückkühlwerke und Luftwäscher zu berücksichtigen. Es ersetzt jedoch nicht das Fachwissen des Spezialisten für die industrielle und gewerbliche Wasseraufbereitung.

Eine Beschreibung der in den einzelnen Programmen verwendeten Algorithmen gibt am ehesten Auskunft über Möglichkeiten und Grenzen dieses Werkzeugs. Dabei wird deutlich, dass neben physikalisch chemischen Gesetzmäßigkeiten auch Empfehlungen der Autoren in die Programmstrukturen einfließen.

Im Vordergrund der Berechnungen für Kühlturmkreisläufe steht die Aufgabe, den Betrieb frei von mineralischen, insbesondere Calciumcarbonatablagerungen zu gewährleisten. Die Vermeidung erhöhter Korrosivität des Umlaufwassers ist in verschiedenen Randbedingungen erfasst. Eine Produktauswahl hinsichtlich eines möglichst guten Korrosionsschutzes ist jedoch nicht Gegenstand dieses Programms

Die Rohwasseranalyse

Die Betriebskosten eines Rückkühlwerkes (RKW) werden im wesentlichen durch die Kosten für Zusatzwasser und die Gebühren für die Abgabe des Abwassers bestimmt. Die Verdunstungswassermenge ist allein eine lineare Funktion der abzuführenden Wärmemenge. Der entscheidende Kostenfaktor bei gegebener Kühlleistung ist daher der Eindickungsfaktor E, bei dem eine ablagerungsfreie Betriebsweise und zugleich ein guter Korrosionsschutz gewährleistet werden kann.

Um Wasser- und Abwasserkosten gering zu halten, muss ein angemessen hoher Eindickungsfaktor erzielt werden. Dieser hängt von der Speisewasserqualität ab. Das Speisewasser wird aus Rohwasser erzeugt. Die Rohwasserqualität ist im wesentlichen durch die folgenden Parameter charakterisiert, die über die Eingabemaske festgelegt werden.

Eingabeparameter:

• Entnahmetemperatur TE
  nicht relevant für die Betriebsbedingungen im RKW oder Luftwäscher (LW), wird jedoch zur Berechnung des Sättigungsindex benötigt, um Ablagerungstendenz und Werkstoffverhalten in Zusatzwasserleitungen beurteilen zu können.
• El. Leitfähigkeit (25°C)
  Der einzugebene Messwert wird mit dem berechneten Wert, basierend auf Äquivalentleitfähigkeiten der eingegebenen Ionenkonzentrationen sowie der Korrektur nach Debye-Hückel-Onsager, verglichen. Die Differenz aus der Anionensumme und der Summe Erdalkalien wird als Natrium ausgewiesen. Wenn kein Wert für Nitrat eingegeben wurde, wird die positive Differenz aus gemessener und berechneter Leitfähigkeit als Natriumnitrat errechnet. Bei negativer Differenz und einer größeren Abweichung als 15 Prozent erfolgt ein Hinweis auf schlechte Messwerte. Gültigkeit des Verfahrens: 50 bis 2000 µS/cm.
• Calcium
  wichtig für Berechnung von Gleichgewichts-pH-Wert und Ionenstärke; gemäß Geltungsbereich der DIN 38404-C 10-R 2 gültig für Werte von 10 bis 400 mg/l
• Magnesium erforderlich für Berechnung von "Gesamthärte" (Summe Erdalkalien), Ionenstärke und Überprüfung der Gültigkeit des Verfahrens
• Säurekapazität pH 4,3
  wichtig für Berechnung von Gleichgewichts-pH-Wert und Ionenstärke; Geltungsbereich: 0,25 bis 10 mmol/l
• Chlorid
  erforderlich für Berechnung der Ionenstärke und wichtig für die Korrosivität, daher ist der Chloridwert eindickungsbegrenzend. Empfehlung: 250 mg/l; Wahlweise können abweichende Grenzkonzentrationen eingegeben werden.
• Sulfat
  erforderlich für Berechnung der Ionenstärke und wichtig für die Korrosivität sowie kommunalen Abwassereinleitbedingungen wegen der Betonaggressivität; eindickungsbegrenzend sind im allgemeinen 400 mg/l; Wahlweise können abweichende Grenzkonzentrationen eingegeben werden. Im Zusammenhang mit Magnesium zur Überprüfung der Gültigkeit des Verfahrens.
• Nitrat
  erforderlich für Berechnung der Ionenstärke; liegt kein Messwert vor, kann auf eine Eingabe verzichtet werden. Dann erfolgt eine Berechnung (siehe oben).

Berechnete Parameter:

• Natrium
  Anionen-Kationen-Differenz und gegebenenfalls. Leitfähigkeitsdifferenz (siehe oben).
• El. Leitfähigkeit (25°C)
  (Wird nicht im Ausgabeformat der Rohwasseranalyse ausgegeben); Summe der Produkte aus Ionenkonzentrationen und Äquivalentleitfähigkeiten; 1.Korrektur nach Debye-Hückel-Onsager; siehe oben.; 2.Korrektur über die Berechnung undissoziierter Anteile von Calciumsulfat und Calciumcarbonat unter Verwendung der Komplexbildungskonstanten, gemäß DIN 38404-10-R 3.
• Kohlensäureformen
  Die Berechnung von freier Kohlensäure, Hydrogencarbonat und Carbonat erfolgt in Anlehnung an DIN 38404-10-R 2 aus KS4,3, pH-Wert und den berechneten thermodynamischen Größen.
• Gleichgewichts-pH-Wert bei TE Sättigungsindex bei TE
  Die Berechnung erfolgt nach DIN 38404-10-R 2 und dient zur Charakterisierung des Rohwassers.

1.2 Fenster zur Eingabe des Systems

• Kühlturmkreislauf Luftwäscher