Myndun grenndarlags til að hindra útfellingu jarðhitavökva á fleti sem vökvinn streymir um

Abstract

Heita vatnið úr borholum sem jarðvarmavirkjanir nota hefur að geyma mikið af málmríkum uppleystum steinefnum sem falla úr jarðhitavökvanum og setjast á rörveggi og annan búnað. Útfelling getur valdið alvarlegum rekstrartruflunum í rekstri orkuvera sem leitt getur til tekjutaps og aukins viðhaldskostnaðar.Í verkefninu er unnið með þá kenningu að útfelling nái ekki að festast á yfirborði rörs ef himna af vökva sem er laus við útfellingar hneygð efni hylur innra yfirborð rörsins. Sálduröri (rör þéttsetið smáum götum) er komið fyrir inni í burðarröri og er „hreinum“ vökva (t.d. þéttivatni) dælt inn í bilið á milli ytri brúna sáldurrörsins og burðarrörs. Vonast er til þess að vökvanum sem ætlað er að mynda stöðugt grenndarlag sem dælt er um sáldurrörið hindri útfellingu uppleystra steinefna jarðhitavökvans á innra yfirborði sáldurrörsins. Smíðaður var rétthyrndur tilraunabúnaður (plexigler kassi) sem skipt var upp í tvö streymishólf. Það sem aðskilur hólfin er sáldurplata sem komið er fyrir á milli þeirra. Með því að nota litvísi (e. indicator) til að lita vökvann sem flæddi í gegnum sáldurplötuna og með því að stýra sýrustigi vökvanna sem blönduðust saman ofan við sáldurplötuna tókst að sýna sjónrænt hvernig litaði vökvinn sem flæðir í gegnum sáldurplötuna blandaðist saman við tæran vökva (ferskvatn) sem flæddi um neðri hluta tilraunabúnaðarins. Einnig er líklegt að tekist hafi að mynda sýnilegt grenndarlag sem huldi sáldurplötuna.Gerðar voru tilraunir með tvær gerðir af sáldurplötum. Tilraunirnar voru gerðar með mismunandi rennslishraða vökvans í neðra hólfi kassans sem streymdi samsíða sáldurplötunni og hornrétt á streymi litaða sáldurvökvans. Gerðar voru tilraunir með rennslishraða frá 0,038 m/s og upp í 0,431 m/s. Sýnilegt flæði sást í gegnum sáldurplötuna sem var líklega nóg til að mynda grenndarlag í öllum tilraununum við mismunaþrýsting yfir hólfin tvö frá 0,020 bör og upp í 0,036 bör. Rennslið í gegnum gataplöturnar var mælt eftir myndun grenndarlags og var rennslið frá 25 l/mín og upp í 182 l/mín.Niðurstöður tilraunanna sýna að til þess að mynda stöðugt grenndarlag við sáldurplötuna við aukið rennsli í neðra hólfi kassans þarf að auka mismunaþrýsting á milli hólfa (yfir sáldurplötuna) sem þá eykur flæðið í gegnum sáldurplötuna. Einnig var mælt hversu mikið flæddi í gegnum sáldurplötuna sem fall við mismunaþrýsting.

The hot water from wells that geothermal plants use for their production contains a lot of metal rich dissolved minerals that tend to form deposition in pipes and other equipment. Deposition can often cause geothermal plants to stop production from wells that can cause great difficulty in geothermal plants operation that may cause less income.The project is to work with the theory that precipitation does not get stuck in a pipe if a layer of pure liquid covers the inner surface of the pipe. If sieves pipe is placed in the carrier tube and pure water is pumped continuously into the sieves of the pipe which forms a thin layer along the edges in the pipe and prevent the precipitation to form in the pipe.Rectangular experimental equipment was built which simulates flow in two pipes. Sieves plate that is placed between the tubes, separates the flow. By using an indicator and controlling the pH of the fluids the mixing process of the fluids was visible. With sieves plate made with holes that have a diameter of 1 and 1,5 mm an even layer of coloured liquid was formed that covered the sieves plate. Experiments were done with sieves plates with diameter of 1 mm and 1, 5 mm to attempt to form a coloured boundary layer along the sieves plate. The experiments were done with different flow rate of fluid in the pipe where the boundary layer was formed. Experiments were done with flow rate from 0,038 m/s and up to 0,431 m/s and the pressure difference that was needed to form a boundary layer were only from 0,020 bar and up to 0,036 bars. The flow through the sieves plate was measured after a boundary layer was formed and the flow was from 25 l/min and up to 182 l/min.