Levylämmönvaihdin toiminnan käytön aikana saattaa ilmetä skaalausongelmia, niin ymmärrätkö syitä tämän ilmiön takana? Seuraavassa on lyhyt selostus skaalausvaaroistani, kuuden hilseilyprosessin muodostumisesta ja ennaltaehkäisevistä toimenpiteistä hilseilyn torjumiseksi.
Kuusi levylämmönvaihtimen hilseilyvaaraa
Levylämmönvaihdinta käytetään laajasti teollisuus- ja siviilialoilla, ja sen toimintaperiaate on vaihtaa lämpöä levyjen välisen lämpötilaeron kautta. Kuitenkin käytön aikana levyjen väliin muodostuu saostumia eli hilseilyä veden laatuongelmien tai nesteväliaineessa olevien kiinteiden hiukkasten vuoksi. Jos kalkkia ei puhdisteta ajoissa, se voi aiheuttaa seuraavia vaaroja:
1. Alennettu lämmönsiirtotehokkuus:
Kalkkikerros muodostaa eristekerroksen, joka estää lämmönsiirtoa, mikä heikentää lämmönsiirtotehoa, mikä vaikuttaa laitteen normaaliin toimintaan.
2. Lisääntynyt painehäviö:
Skaalaus tekee nestekanavasta kapean, virtausvastus kasvaa, mikä lisää pumpun energiankulutusta, järjestelmän painehäviö kasvaa.
3. lyhentää laitteen käyttöikää:
Pitkäaikainen skaalaus nopeuttaa laitteiden ikääntymistä, korroosiolevyä, mikä lyhentää laitteiden käyttöikää.
4. Kasvaneet käyttökustannukset:
Lämmönsiirtotehokkuus laskee ja energiankulutus kasvaa, yritysten on investoitava enemmän energiaa ja rahaa säilyttääkseen alkuperäisen lämmönsiirtovaikutuksen.
5. Alennettu järjestelmän turvallisuus:
Likaantuminen voi johtaa laitteen paikalliseen ylikuumenemiseen ja aiheuttaa turvallisuusonnettomuuksia.
6. Kasvaneet ylläpitokustannukset:
Vakava hilseily saattaa vaatia useammin puhdistuksen seisokkeja, mikä lisää ylläpitokustannuksia ja seisokkeja.
Kuusi päätyyppiä levylämmönvaihtimen likaantumisprosessia
Levylämmönvaihtimet voivat muodostaa käytön aikana monenlaisia hilseilyjä, jotka muodostuvat pääasiassa erilaisista komponenteista ja mekanismeista. Seuraavat ovat kuusi päätyyppiä skaalausprosesseja:
1. Kiteytyslika:
Pääasiassa sulfaatti, karbonaatti ja silikaatti sekä muut liuenneet suolat virtausprosessissa kuuman pinnan alhaisemman lämpötilan vuoksi johtavat liuoksen ylikyllästymiseen, jolloin lämmönvaihtimen putken seinämään saostuu tiivis kiinteä lika. Tämän likaantumisen muodostumiseen kuuluu yleensä kaksi päävaihetta: ionien kuljettaminen bulkkinesteestä läheisille pinnoille ja likaantumisen kiinnittäminen laitteen pintaan. Pääasiallinen saostuman likaantumiseen vaikuttava tekijä on liuoksen ylikylläisyysaste
2. Biolikaantuminen:
Mikro-organismit, kuten bakteerit, sienet ja levät käsittelemättömässä meri-, joki- tai järvivedessä, muodostavat likaantumista kiinnittyessään putken seinämän pintaan ja saostuessaan siihen oikeissa olosuhteissa. Tämä kalvomainen pehmeä lietekerros estää lämmönsiirtoa ja luo olosuhteet hienojen hiukkasten ja epäorgaanisten suolojen laskeutumiseen. Mikro-organismit monenlaisia, sitkeä, nopea lisääntymisnopeus ja laaja leviäminen, biologisen hilseilyn ominaisuudet lämmönvaihtimessa ja kalkinpoistotekniikka on tuonut suurempia vaikeuksia.
3. Korroosiohilseily:
Käytössä lämmönvaihtimen pintaan kemiallinen korroosio, joka tuottaa kerrostumia muodostaen likaantumista. Korroosio likaantuminen on erittäin helppo huuhdella nestevirtauksella, mikä johtaa seinämän paksuuden ohenemiseen, mikä on suurta haittaa. Korroosio sisältää pääasiassa kemiallisen korroosion ja sähkökemiallisen korroosion
4. Hiukkasten likaantuminen:
Liukenemattomien epäpuhtaushiukkasten, heterogeenisten nukleaatiohiukkasten, homogeenisten nukleaatiohiukkasten ja lämmönvaihtimen seinämän irrotushiukkasten avulla painovoima ja törmäys lämmönvaihtimen pintaan kiinnittymisen vaikutuksesta muodostavat kerroksen kiinteitä kerrostumia. Hiukkasten likaantumisadheesio on pieni, keskittyy seinän laminaarivirtausalueelle ja kertyy helposti pinnan karheuteen. Hiukkasten likaantumiskerrostumat lisäävät kiteytymisen hilseilypisteiden lukumäärää, edistävät lämmönvaihtimen pinnan saostumista kiteytymisen likaantumista, mutta tekevät myös biologisen aggregaation, kasvun ja lisääntymisen, biologisen likaantumisen muodostumisen, hiukkasten likaantumisen edistämään erilaisia likaantumista, tiukka ja vaikea poistaa.
5. Kemiallinen likaantuminen:
Nesteen kemiallinen koostumus lämmönvaihtimen sisäisessä reaktiossa, kerrostumien muodostuminen.
6. Kiinteytyslika:
Lämmönvaihtimen sisällä tietyt nestekomponentit jähmettyvät lämpötilan muutosten seurauksena muodostaen likaantumista.
Levylämmönsiirrin ehkäisy ja hoito hilseily kuuden toimenpiteen
Levylämmönvaihtimen käytön kuuden pääasiallisen likaantumisprosessin tyypin perusteella voidaan toteuttaa seuraavat ennaltaehkäisy- ja kunnossapitotoimenpiteet:
1. Säännöllinen puhdistus:
Luo säännöllinen puhdistusohjelma ja käytä kemiallisia tai mekaanisia puhdistusmenetelmiä lian ja kerrosten poistamiseksi levyiltä.
2. Vedenlaadun hallinta:
Kierrättävän veden asianmukainen käsittely, kuten pehmennys, suolanpoisto ja sterilointi, vähentämään liuenneita kiintoaineita ja mikrobipitoisuutta vedessä.
3. Kalkkikiven estäjien käyttö:
Lisäämällä sopiva määrä kalkkikiven estoainetta kiertävään veteen estää saostuneen kiteisen likaantumisen ja vähentää hilseilyn todennäköisyyttä.
4. Virtausnopeuden ja lämpötilan säätö:
Nesteen virtausnopeuden ja lämpötilan kohtuullinen hallinta, jotta vältetään lämmönvaihtimen pinnalle kerääntyneet hiukkaset nesteessä ja samalla vähennetään likaantumisen ja likaantumisen jähmettymisen lämpötilamuutosten aiheuttamaa kemiallista reaktiota.
5. Säännöllinen tarkastus ja huolto:
Tarkista säännöllisesti lämmönvaihtimen toimintatila, mukaan lukien paine, lämpötila, virtausnopeus ja muut parametrit, sekä lämmönsiirtotehokkuuden muutokset, ongelmien oikea-aikainen havaitseminen ja hoito.
6. Suodatus ja esikäsittely:
Suodata ja esikäsittele neste ennen kuin se tulee lämmönvaihtimeen poistaaksesi siinä olevat hiukkaset ja epäpuhtaudet ja vähentääksesi hiukkasten likaantumisen muodostumista.
7. Optimoitu suunnittelu:
Optimoi lämmönvaihtimen suunnittelu, kuten lisäämällä virtausreitin puhtautta, vähentämällä kuollutta tilaa, käyttämällä helposti puhdistettavia levyrakenteita ja valitsemalla korroosionkestäviä materiaaleja hilseilyriskin vähentämiseksi.
Näillä toimenpiteillä voidaan tehokkaasti estää ja vähentää käytössä olevan levylämmönvaihtimen hilseilyongelmaa lämmönvaihtimen tehokkuuden ja käyttöturvallisuuden varmistamiseksi.
