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行业解决方案

制造、工业与采矿水处理

更清洁的换热 更高吞吐量 降低运行成本

每个工业现场都依赖并非由其选择的水——硬水、高TDS水、回用水或取用水。这些水会使冷却回路、锅炉、换热器、管道和泵叶轮结垢,而工厂则以能源、化学品、清洗停机时间和产量损失为此付出代价。 QEQI® 是无化学品工业水处理技术,通过一次安装控制水垢和生物污垢——可改装到运行中的工厂,无需停机、无需耗材。

首页 9 制造与采矿水处理:水垢控制

水垢不会让生产停下 — 直到它确实如此

工业用水是工作用水。它在冷却塔中循环,通过换热器,被煮沸成蒸汽,沿水力输送管线泵送,并被重复使用,直到达到饱和。这些步骤中的每一步都会增加水结垢的倾向,一旦达到过饱和,溶解的矿物质就会结合到设备表面——尤其是热表面——形成 坚硬的碳酸钙、石膏或硫酸盐水垢。这就是为什么水垢在您最承受不起停用的设备上形成最快——冷凝器管、锅炉水侧、板式换热器、喷嘴、泵叶轮和管道内壁。

它很少突然失效。它首先表现为能源成本逐渐上升和清洗间隔缩短,然后变成无人计划的停机。

您的工艺用水正在结垢的典型迹象:

  • 同等热负荷或同等泵送量下能源或燃料使用量上升
  • 随着水被更深度循环利用,化学品和阻垢剂支出上升
  • 软水器、滤芯过滤器和过滤网堵塞或卡死
  • 泵叶轮、流量计和控制阀结垢堵塞
  • 可追溯到过热、堵塞或换热受污的计划外停机
仅 1 mm 的水垢就会使传热效率降低约 7% — 而在蒸汽锅炉上,水侧沉积物仅 0.8 mm (1/32″) 就会使燃料消耗约增加 2%。这是工厂购买的每一 kWh 和每一 therm 能源上的隐形附加成本。
受 QEQI® 保护的制造厂工艺水管道

水垢会造成什么 实际让工业付出多少成本?

工业和能源约取用 全球淡水的 19%,而且其中大部分会被使用不止一次。水循环得越充分,它就越浓缩——结垢也越强烈。成本同时落在三个方面:污堵的换热表面背后消耗的能源、为控制矿物而购买的化学品,以及因清洁而损失的生产——无论它是否在计划内。每一次计划除垢都要以产出损失来支付;而无人计划的停机就是危机。仅计划外停机每年就使全球 500 家最大公司估计损失 每年 1.4 万亿美元 — 约 营业额的 11%

全球取水量的 19%

工业和能源约占全球淡水取水量的 19%——在欧洲上升至 57%。被重复利用到极限的水就是会结垢的水。

停机造成 1.4 万亿美元损失

计划外停机每年估计给 Fortune Global 500 造成 1.4 万亿美元损失——约占营业额的 11%。污堵和水垢导致的清洁是一个反复出现的影响因素。

65.7% 的矿山面临水风险

全球 65.7% 的采矿和金属设施位于至少一种物理水风险高水平暴露区域 — 使每一立方米工艺用水都受到审视。

资金实际流向: 除垢发票上的醒目数字很少是真实成本。还要加上表面结垢期间消耗的燃料或电力、清洗期间损失的生产小时数、期间购买的阻垢剂和酸、人工和 COSHH 处理,以及下方换热器或叶轮寿命的缩短。这个总额才是衡量物理阻垢控制的基准——也是工业现场的投资回收期通常按 数月,而非数年。在传热表面上,该机理已有充分文献记录:仅仅 0.8 mm 的水侧沉积物会使锅炉燃料消耗约增加 2%

来源: UNESCO,联合国《2022 年世界水发展报告》——地下水与工业 · Siemens,《The True Cost of Downtime 2024》 · ICMM,全球采矿和金属水数据集 · 美国能源部,蒸汽提示表 #7 ——清洁锅炉水侧换热表面。数据为研究和运营方报告的估算值;各现场会有所不同。

真实成本 未处理工艺用水

在工业或采矿现场,水问题会冲击决定损益表的三件事 — 吞吐量、能源和维护。若不处理,水垢和生物膜会在工厂内每个湿润表面持续叠加。

吞吐量损失和计划外停机

结垢的换热器、过热的机器和堵塞的管线迫使进行原本不在计划内的清洗停机——而在连续工艺中,损失一小时就是无法挽回的一小时。

✓ 使用 Taifitop在工厂持续运行的同时处理新水垢并逐步清除既有沉积物——一家菲律宾注塑厂从每3–6个月酸洗一次变为每年一次,且没有因过热停机。

水垢背后的能源消耗

水垢是一种绝热体。在冷凝器、板式换热器和锅炉管上,它迫使设备燃烧更多燃料并消耗更多电力来传递相同热量 — 这是一项永远不会出现在维护项目中的成本。

✓ 使用 Taifitop保持传热表面清洁,使工况得以维持——明尼苏达州一台蒸汽锅炉的烟囱温度降低了 24°F,传热效率提高了 8%,一年内收回了投资的 216%。

化学品、软化器与 COSHH 负担

阻垢剂、酸、杀生物剂和软水盐是永久性的运营成本,伴随储存、投加、监测、处理和排放许可要求——并限制了水可循环利用的程度。

✓ 使用 Taifitop无耗材的物理处理——德克萨斯州一家制造厂将化学品用量减少 75%,Imperial Oil 的 Kearl Lake 场址将阻垢剂投加量从 2.0 ppm 降至 0.0 ppm。

管道、泵和叶轮堵塞

在采矿和高固体工艺水中,石膏或硫酸盐水垢会使管道变窄、堵塞叶轮、卡死阀门并使流量计失准——导致泵送能耗上升、输送能力下降。

✓ 使用 Taifitop对水进行调理,使矿物质以细小晶体形式保持悬浮——在 Norilsk 矿,管道堵塞下降了 8.8 倍,同一管线泵送的矿浆量增加了 2.26 倍。
之前 QEQI® 处理前,管壳式换热器管板被水垢堵塞
之后 QEQI® 处理后,同一换热器管板无水垢

管壳式换热器:管板被水垢堵塞,安装后恢复畅通 QEQI® — 压降从 1.2 降至 0.3,传热从 200 提升至 500 kcal/hour,且未进行酸洗、未停机。 阅读案例 →

节省累积的地方。

水垢和生物膜会在工业场地持续产生成本 — 能源、化学品、水、维护和产量损失。Taifitop 解决六项最显著的经常性成本。

降低化学品成本

减少阻垢剂、杀生物剂、酸和软水盐。 德克萨斯州一家工厂将化学品用量减少 75%,以及 Imperial Oil 将阻垢剂降至 0.0 ppm

节水与更高浓缩倍数

使固体保持悬浮,并在冷却和工艺水中运行更高浓缩倍数—— 同一家德克萨斯工厂将其运行电导率提高了 3.5 倍 在一处水量逐渐减少的井水供应上。

降低能源和燃料成本

约1 mm的水垢可使传热效率降低约7%。更清洁的表面可保护工况—— 一台明尼苏达锅炉获得8%的传热效率提升

减少维护和停机时间

更少的酸洗和更少的水垢相关停机—— 一家菲律宾注塑厂从每3–6个月清洗一次改为每年一次,以及 一家水泥厂取消了每日喷嘴清洗

延长设备寿命

支持水垢和腐蚀控制,有助于保护换热器、锅炉、冷凝器、泵和管道——在重工况服务中推迟高昂的维修、重新衬里和更换。

快速投资回报

降低化学品、能源和维护支出,带来快速回本 — Imperial Oil 报告了 7.2 个月,以及 一台明尼苏达锅炉在5.8个月内收回成本,并在一年内收回投资的216%

QEQI® 处理前后的离心液管——卢顿 Thames Water East Hyde 工厂的鸟粪石水垢被清除 QEQI® 处理前后的蒸汽锅炉管——水侧水垢变脆并通过排污清除,明尼苏达州 使用 QEQI® 前后的铜矿管道——管腔被水垢堵满后变得清晰,智利

Thames Water,East Hyde:鸟粪石此前会在数周内重新出现并缩窄离心液管线。在污泥进料上安装一台 QEQI® i Range 设备后,六个月试验期间无新增水垢,维护间隔延长。

Thames Water East Hyde 离心液管道前后对比

不要只听我们说——在您自己的工厂中测试它。

本页上的每一项能源、化学品和维护节省,均旨在通过有文件记录的分步测试方案进行独立验证,该方案在您自己的冷却回路、锅炉、换热器和工艺管线上运行。

获取免费现场水质评估
技术人员正在不锈钢管道上安装 QEQI® 设备

工业与采矿水处理 矿物存在于悬浮中,而非表面上

一项获得专利的电子信号,可对冷却回路、锅炉、换热器、管道和泵的工艺用水进行水质调理

QEQI® 通过管壁将专利的约 150 kHz 信号引入水中。该信号改变溶解矿物的行为方式:钙、镁和硫酸盐离子不会以坚硬沉积物的形式附着在锅炉管、换热器板、喷嘴和叶轮上,而是在水中形成松散团簇。当水浓缩并达到过饱和时,这些团簇会结晶 处于悬浮状态 — 以细小、粉末状晶体形式随排污、过滤或工艺流带走,而不是在表面形成污垢。

因此,工厂在沉积物形成的关键点——结晶瞬间——获得控制,而不是事后再将其清除。无需购买耗材,没有与之相关的投加或监测制度,也无需改造管道。信号沿管道双向传播,因此一台尺寸正确的装置即可从单一安装点调理整个回路,并在从15 mm管到数米工业主管的任何管道材料上连续工作。

了解更多关于我们的技术

一项技术 — 覆盖整个现场

从冷却塔到锅炉房再到管道,一个单一装置即可改变整个工业或采矿运行中的结垢和能源状况。

经处理的水会重新溶解沉积物

由于新水垢停止形成,水重新获得溶解矿物质的能力——并在工厂持续运行的同时,逐层缓慢地将既有沉积物重新带回溶液中。

按设计实现渐进且安全

渐进式清除避免了酸洗除垢的风险——最大限度减少可能堵塞阀门和过滤器的脱落碎片,不腐蚀金属,且过程中无需系统停机。

在完整工业规模上得到验证

在一家中国LNG工厂,安装在 1,270 mm 海水冷凝器管道上的两台 Multihead 50″ 设备将细菌减少了 97%,估计每年节省 $56,000。

一种不同的处理方式: 工业水处理

了解 QEQI® 与保护工业和采矿设备免受水垢影响的传统方法相比。

QEQI®物理调理器——无化学品 盐水软水器 阻垢剂 / 化学品投加 酸性除垢和机械清洁
工作原理 电子信号使悬浮中的矿物结晶,使其无法在设备表面结合成水垢 从补给水中去除钙和镁,并以钠进行交换 化学品干扰水中的晶体生长 酸、喷射清洗或清管在沉积物形成后将其剥离
对生产的影响 保护它 运行中安装,工厂保持运行 切入式安装和再生循环 部分 化学条件限制硬水可循环利用的程度 阻止它 每次清洁时工厂停机
耗材 无盐、无化学品 定期补盐 + 再生用水 持续购买、储存化学品并按 COSHH 处理 每次清洗都需要酸 + 中和剂 + 人工
高 TDS 与硫酸盐垢 适用于高固体含量水中的石膏、钡和锶硫酸盐 在高 TDS 工艺水上不可行 部分 专用化学品,高投加率 部分 被动应对,每个周期重复进行
去除现有水垢 逐渐重新溶解沉积物 仅预防 部分 取决于方案 但伴随停机与风险
安装停机时间 夹装在管道上,装置保持运行 切入式安装 + 排水 + 电源 投加泵、储罐与监测 每次清洁时工厂停机

向侧面滑动,比较全部四种方法 →

比较反映的是各类别中的典型产品;各个系统会有所不同。腐蚀控制化学品、pH管理、锅炉水化学以及开放式冷却系统上的任何军团菌责任是独立事项,应按要求维护。

流程概述

安装简单。 不中断冷却。

我们的专利技术可加装到您现有的管路上,同时工厂保持运行。

1

适配

QEQI® 装置安装在您现有管道外部——冷却、锅炉给水、换热器入口、工艺管线或泵出口。无需切割、无需焊接、无需生产停机。兼容任何管材。

2

信号

一项获得专利的电子信号通过水双向传播,从单点处理整个回路——7 天 24 小时连续工作,无需加药,也无需监测制度。

3

结果

新的水垢停止形成,现有沉积物逐渐重新溶解。清洗间隔延长,化学投加减少,传热和泵送流量保持稳定,计划外停机减少。

在现场得到验证

真实工厂。真实结果。

制造业、重工业和采矿业中的具名现场安装,记录了运营方自己的测量数据。

支持与常见问题

常见问题

什么是无化学品工业水处理?

无化学品工业水处理通过改变矿物结晶方式的物理过程来控制水垢和生物污垢,而不是向水中投加物质。 QEQI® 夹装在现有管道外部,并通过管壁感应获得专利的约150 kHz信号。钙、镁和硫酸根离子形成松散簇团并结晶 处于悬浮状态 在水变为过饱和后,因此它们会随排污水、过滤或工艺流带走,而不是粘结到锅炉管、换热器板片、喷嘴、叶轮和管道壁上。

无需盐、无需阻垢剂、无需投加泵,也无需 COSHH 处理——并且由于它安装在外部,可在运行中的设备上安装,无需停机。 了解该技术的工作原理 →

它是否适用于高TDS和回用工艺水?

是——这正是它往往最快体现价值的地方。随着总溶解固体升高,软水器会变得不切实际,阻垢剂投加率也会急剧上升;但该信号作用于结晶过程,而不是作用于水化学,因此随着水的浓缩仍能持续工作。

这就是其被用于矿山水力输送管线、回收和回水回路、蒸发器进水以及有意以高浓缩倍数运行的冷却系统的原因。一个 德克萨斯制造厂将其运行电导率提高了 3.5× 同时将化学品使用量减少75%,并且一台 凤凰城工厂运行至 10,000 microsiemens 且无水垢沉积

它能处理采矿中的石膏和硫酸盐垢吗?

是。采矿工艺水经常产生石膏(硫酸钙)以及钡或锶硫酸盐垢,这些比普通碳酸盐水垢更难处理。

在一家意大利石膏矿,一台安装在700 m地下管道上的Custom 200 mm设备(垂直提升90 m)终结了每三个月一次的酸洗周期。在Norilsk,两台Custom 12″设备安装在以60–70 °C运行的219–245 mm水力输送管线上,实现了 堵塞率降低 8.8×  泵送纸浆增加 2.26× 比旁边未处理的管线。 查看采矿部分 →

它能去除已经形成的水垢吗?

逐渐地,是的。一旦新的水垢停止形成,经过处理的水会重新获得溶解矿物质的能力,并逐层缓慢地将现有沉积物重新带回溶液中。它有意采用渐进方式而非强力方式,从而避免酸洗除垢的两大风险:脱落的片状物堵塞阀门和过滤器,以及酸腐蚀下方金属。

在一个 明尼苏达锅炉安装 该信号使现有水侧水垢变脆,从而破裂并通过排污排出——烟囱温度下降 24 °F,传热提高 8%。在一个 堵塞的壳管式换热器,压降从 1.2 降至 0.3,换热量从 200 提高到 500 kcal/hour。

它可以在不停机的运行中工厂安装吗?

是。该设备夹装在现有管道外部——无需切割、无需焊接、无需排水,也无需中断生产。安装通常按每台几分钟计算,并且兼容任何管材,从小型铜管到 1,250 mm 海水冷凝器主管

这也是现场进行试用的一个重要原因:安装它不意味着必须停机,拆除它也同样不需要停机。

它能替代我们现有的化学品方案吗?

它替代或大幅减少 水垢控制 要素——阻垢剂、软化和酸洗除垢。缓蚀剂、pH控制、锅炉水化学处理以及开放式冷却系统上的任何法定军团菌职责属于独立功能,应按要求予以维持。

在实践中,大多数现场是减少而不是消除。一家德克萨斯工厂将化学品使用量减少了 75%; Maple Leaf Foods 将铁盐投加量从 200 ppm 减半至 100 ppm;以及 Imperial Oil 的 Kearl Lake 现场将阻垢剂投加量从 2.0 ppm 降至 0.0 ppm 在一项为期12个月的监测试验中。

我们应预期怎样的投资回报?

这取决于水目前在化学品、能源、清洁人工和生产损失方面给您带来的成本,但我们的客户报告的工业回收期通常按月计算,而不是按年计算。Imperial Oil 报告了 7.2 个月;明尼苏达州一台蒸汽锅炉报告 5.8 个月和 216% ROI;德克萨斯州一家制造工厂报告不到一年。

最大的单项通常不是化学品发票——而是不再需要发生清洗停机后所恢复的生产工时。一个 荷兰砌块工厂完全取消了每年两次酸洗,以及一个 水泥厂结束了每日喷嘴清洁

我们如何在自己的现场证明它有效?

通过在您自己的工厂上运行有记录的、分步骤测试方案来实现。我们首先约定基线——化学品投加率、电导率或浓缩倍数、清洁间隔、烟囱或接近温度、泵送吞吐量、能源使用——然后安装设备,并在约定的试验期内测量相同参数。

在可能的情况下,我们会进行并排对比:在 Norilsk,一条水力输送管线安装了设备,另一条同等管线未处理;未处理管线在 45 天内流量损失了四分之三,而处理管线保持稳定。我们案例中的结果由第三方设施经理和技术人员测量并验证,我们也期望您的结果以同样方式进行验证。 联系工程师 →

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