پوسته پوسته شدن یک مسئله رایج است که می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد و طول عمر مبدل های حرارتی فولاد کربنی تأثیر بگذارد. به عنوان تامین کنندهمبدل حرارتی فولاد کربنی، من به طور مستقیم دیده ام که چگونه مقیاس بندی می تواند برای مشتریان ما مشکل ایجاد کند. در این پست وبلاگ، من به اثرات پوستهگیری روی مبدلهای حرارتی فولاد کربنی میپردازم و در مورد اینکه چرا مقابله با آن مهم است صحبت خواهم کرد.
مقیاس بندی در مبدل های حرارتی چیست؟
پوسته پوسته شدن زمانی اتفاق می افتد که مواد معدنی محلول در سیالی که از طریق مبدل حرارتی جریان می یابد، رسوب می کنند و رسوبات جامد را روی سطوح انتقال حرارت تشکیل می دهند. این معمولاً به دلیل تغییر دما، فشار یا ترکیب شیمیایی سیال اتفاق میافتد. در مورد مبدل های حرارتی فولاد کربنی، رایج ترین انواع رسوب عبارتند از کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و سیلیس. این رسوبات می توانند در طول زمان ایجاد شوند و باعث ایجاد طیفی از مشکلات شوند.
کاهش راندمان انتقال حرارت
یکی از مهم ترین اثرات پوسته پوسته شدن بر روی مبدل حرارتی فولاد کربنی کاهش راندمان انتقال حرارت است. فلس هادی ضعیف گرما است، بنابراین وقتی روی سطوح انتقال حرارت تشکیل می شود، به عنوان یک لایه عایق عمل می کند. این بدان معناست که گرمای کمتری را می توان از سیال گرم به سیال سرد منتقل کرد که باعث می شود مبدل حرارتی کارایی کمتری داشته باشد.
مانند تلاش برای گرم کردن یک گلدان آب از طریق یک لایه ضخیم کف فکر کنید. فوم انتقال حرارت از اجاق گاز به آب را کندتر می کند و باعث می شود تا زمان بیشتری بجوشد. به طور مشابه، رسوب روی سطوح مبدل حرارتی، انتقال گرما را کند می کند، که می تواند منجر به مصرف انرژی بیشتر و زمان پردازش طولانی تر شود.
کاهش راندمان انتقال حرارت همچنین به این معنی است که مبدل حرارتی ممکن است نتواند به اختلاف دمای مطلوب بین سیالات گرم و سرد دست یابد. این می تواند یک مشکل بزرگ در فرآیندهای صنعتی باشد که در آن کنترل دقیق دما بسیار مهم است.
افزایش افت فشار
جرم گیری همچنین می تواند باعث افزایش افت فشار در مبدل حرارتی شود. همانطور که رسوب روی سطوح انتقال حرارت ایجاد می شود، گذرگاه های جریان برای سیال را باریک می کند. این امر جریان سیال از طریق مبدل حرارتی را دشوارتر می کند که افت فشار را افزایش می دهد.
افت فشار بیشتر به این معنی است که پمپ ها یا سایر تجهیزات مورد استفاده برای گردش سیال باید سخت تر کار کنند تا جریان را حفظ کنند. این می تواند منجر به افزایش مصرف انرژی و فرسودگی تجهیزات پمپاژ شود. در برخی موارد، افزایش افت فشار حتی می تواند باعث از کار افتادن پیش از موعد مبدل حرارتی شود.
خوردگی و رسوب
یکی دیگر از اثرات رسوب گذاری روی مبدل های حرارتی فولاد کربنی افزایش خطر خوردگی و رسوب است. مقیاس می تواند محیط های محلی را روی سطوح انتقال حرارت ایجاد کند که خورنده تر از سیال اطراف است. این به این دلیل است که مقیاس می تواند مواد شیمیایی و آلاینده ها را به دام بیاندازد که می توانند با فولاد کربنی واکنش دهند و باعث خوردگی شوند.
رسوب گیری در مورد جرم گیری نیز نگران کننده است. رسوب به تجمع مواد ناخواسته مانند خاک، زباله و میکروارگانیسم ها بر روی سطوح انتقال حرارت اشاره دارد. مقیاس می تواند سطحی برای چسبیدن این مواد فراهم کند که می تواند بازده انتقال حرارت را بیشتر کاهش دهد و خطر خوردگی را افزایش دهد.
تاثیر بر طول عمر تجهیزات
اثرات پوسته پوسته شدن می تواند تأثیر قابل توجهی بر طول عمر مبدل حرارتی فولاد کربنی داشته باشد. کاهش راندمان انتقال حرارت، افزایش افت فشار و افزایش خطر خوردگی و رسوب همگی فشار بیشتری را بر مبدل حرارتی وارد میکنند. این می تواند منجر به خرابی زودهنگام تجهیزات شود که تعویض آن می تواند هزینه بر باشد.
اگر اقداماتی را برای جلوگیری یا حذف رسوب از مبدل حرارتی فولاد کربنی خود انجام ندهید، ممکن است بیشتر از آنچه که در غیر این صورت انجام میدهید مجبور به تعویض آن شوید. این نه تنها هزینه دارد، بلکه می تواند باعث خرابی در عملیات شما شود.
پیشگیری و حذف مقیاس
بنابراین، برای جلوگیری یا حذف رسوب از مبدل حرارتی فولاد کربنی خود چه کاری می توانید انجام دهید؟ چندین استراتژی وجود دارد که می توانید بسته به موقعیت خاص از آنها استفاده کنید.
یک رویکرد استفاده از تصفیه آب برای کاهش غلظت مواد معدنی محلول در سیال است. این می تواند شامل استفاده از فیلترها، نرم کننده ها یا سایر روش های درمانی برای حذف یا کاهش مواد معدنی قبل از اینکه فرصتی برای تشکیل رسوب داشته باشند، باشد.
گزینه دیگر استفاده از پاک کننده های شیمیایی برای حذف رسوب موجود از مبدل حرارتی است. انواع مختلفی از پاک کننده های شیمیایی موجود است و نوع مناسب برای شرایط شما به نوع مقیاس و مواد استفاده شده در مبدل حرارتی بستگی دارد.
نگهداری و بازرسی منظم مبدل حرارتی نیز مهم است. این می تواند به شما کمک کند مشکلات پوسته پوسته شدن را زودتر تشخیص دهید و به آنها رسیدگی کنید، قبل از اینکه مشکلات مهمی ایجاد کنند.
نتیجه گیری
جرم گیری می تواند تاثیر قابل توجهی بر عملکرد و طول عمر مبدل های حرارتی فولاد کربنی داشته باشد. به عنوان تامین کنندهمبدل حرارتی فولاد کربنی، ما اهمیت کارآمد نگه داشتن مبدل های حرارتی شما را درک می کنیم. اگر با مشکل پوسته پوسته شدن یا مشکلات دیگری در مبدل های حرارتی خود مواجه هستید، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم.
ما همچنین طیف وسیعی از مبدل های حرارتی دیگر از جملهمبدل حرارتی استریلومبدل حرارتی پوسته و لوله. خواه به دنبال جلوگیری از پوسته پوسته شدن هستید یا به یک مبدل حرارتی جدید نیاز دارید، برای بحث در مورد گزینه های خود با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده همکاری با شما برای یافتن بهترین راه حل برای نیازهای شما هستند.
مراجع
- Incropera، FP، DeWitt، DP، Bergman، TL، & Lavine، AS (2019). مبانی انتقال حرارت و جرم وایلی.
- گرین، DW، و پری، RH (2008). کتابچه راهنمای مهندسین شیمی پری. مک گراو هیل.