Płytowy wymiennik ciepła podczas eksploatacji może powodować problemy z osadzaniem się kamienia. Czy rozumiesz zatem przyczyny tego zjawiska? Poniżej znajduje się moje krótkie wyjaśnienie zagrożeń związanych z osadzaniem się kamienia, powstanie sześciu rodzajów procesu osadzania się kamienia oraz środki zapobiegawcze mające na celu radzenie sobie z osadzaniem się kamienia.
Sześć zagrożeń związanych z osadzaniem się kamienia na płytowych wymiennikach ciepła
Płytowy wymiennik ciepła jest szeroko stosowany w zastosowaniach przemysłowych i cywilnych, a jego zasadą działania jest wymiana ciepła poprzez różnicę temperatur między płytami. Jednakże w trakcie użytkowania, ze względu na problemy z jakością wody lub cząstki stałe w płynnym ośrodku, pomiędzy płytami będą tworzyć się osady, czyli kamień. Jeśli nie zostanie usunięty na czas, kamień może powodować następujące zagrożenia:
1. Zmniejszona wydajność wymiany ciepła:
Kamień utworzy warstwę izolacji, utrudniając przenoszenie ciepła, co spowoduje zmniejszenie wydajności wymiany ciepła, wpływając na normalną pracę sprzętu.
2. Zwiększony spadek ciśnienia:
Kamień powoduje zwężenie kanału cieczy, zwiększają się opory przepływu, co skutkuje większym zużyciem energii przez pompę, zwiększa się spadek ciśnienia w układzie.
3. skrócić żywotność sprzętu:
Długotrwałe osadzanie się kamienia przyspieszy starzenie się sprzętu, korozję płyty, skracając żywotność sprzętu.
4. Zwiększone koszty operacyjne:
Efektywność wymiany ciepła spada, a zużycie energii wzrasta, firmy muszą inwestować więcej energii i pieniędzy, aby utrzymać pierwotny efekt wymiany ciepła.
5. Zmniejszone bezpieczeństwo systemu:
Zanieczyszczenie może prowadzić do miejscowego przegrzania sprzętu, powodując wypadki związane z bezpieczeństwem.
6. Zwiększone koszty utrzymania:
Poważne osadzanie się kamienia może wymagać częstszych przestojów w celu czyszczenia, zwiększając koszty konserwacji i przestoje.
Sześć głównych typów procesów zanieczyszczania płytowych wymienników ciepła
Płytowe wymienniki ciepła mogą podczas pracy tworzyć kilka rodzajów kamienia, które powstają głównie z powodu różnych komponentów i mechanizmów. Poniżej przedstawiono sześć głównych typów procesów skalowania:
1. Zanieczyszczenia krystalizacyjne:
Głównie przez siarczany, węglany i krzemiany oraz inne rozpuszczone sole w procesie przepływu, ze względu na niższą temperaturę gorącej powierzchni, prowadzą do przesycenia roztworu, w wyniku czego wytrącają się na ściance rury wymiennika ciepła, tworząc zwarty, stały osad. Tworzenie się tych zanieczyszczeń zwykle obejmuje dwa główne etapy: transport jonów z płynu masowego do pobliskich powierzchni oraz przyleganie zanieczyszczeń do powierzchni sprzętu. Głównym czynnikiem wpływającym na osadzanie się opadów atmosferycznych jest stopień przesycenia roztworu
2. Biofouling:
Mikroorganizmy, takie jak bakterie, grzyby i glony, znajdujące się w nieoczyszczonej wodzie morskiej, wodzie rzecznej lub wodzie jeziornej, po przyczepieniu się i osadzeniu na powierzchni ściany rury, w odpowiednich warunkach, utworzą osad. Ta filmopodobna warstwa miękkiego osadu utrudnia przenoszenie ciepła i stwarza warunki do osadzania się drobnych cząstek stałych i soli nieorganicznych. Różnorodne mikroorganizmy, uparte, szybkie rozmnażanie i szerokie rozpowszechnienie, ze względu na właściwości biologicznego osadzania się kamienia w wymienniku ciepła i technologię odkamieniania, przysporzyły większych trudności.
3. Kamień korozyjny:
W procesie użytkowania powierzchnia wymiennika ciepła ulega korozji chemicznej, w wyniku której powstają osady tworzące zanieczyszczenia. Zanieczyszczenia korozyjne bardzo łatwo ulegają spłukiwaniu przez przepływ cieczy, co powoduje wycieki zmniejszające grubość ścianki, co jest wielką szkodliwością. Korozja obejmuje głównie korozję chemiczną i korozję elektrochemiczną
4. Zanieczyszczenie cząstkami:
Przez nierozpuszczalne cząstki zanieczyszczeń, heterogeniczne cząstki zarodkowania, jednorodne cząstki zarodkowania i cząstki odpędzające ściany wymiennika ciepła, grawitację i zderzenie pod wpływem przyczepienia się do powierzchni wymiennika ciepła, tworząc warstwę stałych osadów. Przyczepność zanieczyszczeń cząstek jest niewielka, skoncentrowana w obszarze przepływu laminarnego ściany i łatwo gromadzi się w chropowatości powierzchni. Osady cząstek stałych zwiększą liczbę punktów zarodkowania kamienia krystalizacyjnego, sprzyjają osadzaniu się osadów krystalizacyjnych na powierzchni wymiennika ciepła, ale także powodują agregację biologiczną, wzrost i reprodukcję, powstawanie zanieczyszczeń biologicznych, zanieczyszczenie cząstkami sprzyjające współistnieniu różnych zanieczyszczeń, ciasne i trudne do usunięcia.
5. Zanieczyszczenia spowodowane reakcjami chemicznymi:
Skład chemiczny płynu w reakcji wewnętrznej wymiennika ciepła, powstawanie osadów.
6. Zanieczyszczenie zestalające się:
Wewnątrz wymiennika ciepła niektóre składniki płynu zestalają się pod wpływem zmian temperatury, tworząc osady.
Zapobieganie i leczenie kamienia w płytowych wymiennikach ciepła w ramach sześciu środków
W oparciu o sześć głównych typów procesów zanieczyszczania podczas pracy płytowych wymienników ciepła, można podjąć następujące środki w celu zapobiegania i konserwacji:
1. Okresowe czyszczenie:
Ustal program regularnego czyszczenia i stosuj chemiczne lub mechaniczne metody czyszczenia, aby usunąć brud i osady z płyt.
2. Zarządzanie jakością wody:
Odpowiednie uzdatnianie wody obiegowej, takie jak zmiękczanie, odsalanie i sterylizacja, w celu zmniejszenia zawartości rozpuszczonych ciał stałych i zawartości drobnoustrojów w wodzie.
3. Stosowanie inhibitorów kamienia:
Dodanie odpowiedniej ilości inhibitora kamienia do wody obiegowej zapobiega tworzeniu się wytrąconych krystalicznych zanieczyszczeń i zmniejsza prawdopodobieństwo powstawania kamienia.
4. Kontrola natężenia przepływu i temperatury:
Rozsądna kontrola natężenia przepływu i temperatury płynu, aby uniknąć cząstek stałych w płynie osadzonych na powierzchni wymiennika ciepła, przy jednoczesnym zmniejszeniu reakcji chemicznej spowodowanej zmianami temperatury w przypadku zanieczyszczeń i zestalania się zanieczyszczeń.
5. Okresowa kontrola i konserwacja:
Regularnie sprawdzaj stan pracy wymiennika ciepła, w tym ciśnienie, temperaturę, natężenie przepływu i inne parametry, a także zmiany w wydajności wymiany ciepła, terminowe wykrywanie i usuwanie problemów.
6. Filtrowanie i obróbka wstępna:
Przefiltruj i poddaj wstępnej obróbce płyn przed jego wejściem do wymiennika ciepła, aby usunąć z niego cząstki i zanieczyszczenia oraz ograniczyć powstawanie zanieczyszczeń cząstkami.
7. Zoptymalizowany projekt:
Zoptymalizuj konstrukcję wymiennika ciepła, na przykład zwiększając czystość ścieżki przepływu, zmniejszając martwą przestrzeń, stosując łatwe do czyszczenia struktury płytowe i wybierając materiały odporne na korozję, aby zmniejszyć ryzyko tworzenia się kamienia.
Dzięki tym środkom można skutecznie zapobiegać problemowi osadzania się kamienia w pracującym płytowym wymienniku ciepła i go ograniczać, zapewniając w ten sposób wydajność i bezpieczeństwo pracy wymiennika ciepła.
