Масштабування труб з теплообміну конденсатора дійсно є поширеною проблемою під час роботи одиниць чиллера. Формування цих масштабних речовин є складним та різноманітним, в основному пов'язане з якістю охолоджуючої води, температурними умовами та робочим станом системи. Нижче ми детально вивчимо механізм утворення масштабу та його вплив на тепловіддача.
Причини масштабування утворення
1. Формування жорстких масштабів
Жорсткий масштаб в основному викликається опадами та осадженням солей кальцію та магнію, розчинених у охолоджувальній воді на поверхні теплообміну після нагрівання. Коли тверда вода, що містить високі концентрації іонів кальцію та магнію, використовується як середовище охолодження, оскільки вода протікає через мідні трубки в конденсаторі, температура води збільшується, що призводить до зниження розчинності. Карбонатні іони поєднуються з іонами кальцію та магнію з утворенням нерозчинних сполук, таких як карбонат кальцію або гідроксид магнію, які прилягають до поверхні теплообміну всередині конденсатора. Особливо при вигині теплообмінної трубки локальні зміни швидкості потоку можуть легко спричинити мінеральні опади, тим самим прискорюючи процес масштабування. Тому, якщо умови дозволяють, рекомендується видалити іони кальцію та магнію шляхом попередньої обробки, щоб уповільнити швидкість масштабування та підтримувати регулярне очищення та обслуговування.
2. Накопичення біологічного мулу
Окрім хімічного складу, осад та мікроорганізми (такі як водорості), що переносяться природними джерелами води, також можуть стати частиною бруду. Ці тверді речовини поступово осідають у районах із повільним потоком води, утворюючи біоплівку. З плином часу цей шар плівки стане густішим і товстішим, що не тільки знижує ефективність теплопередачі, але й може спричинити блокування трубопроводу або навіть фізичне пошкодження. Щоб запобігти цій ситуації, на вході можна встановити ефективний пристрій фільтрації для перехоплення більших суспендованих твердих речовин, тим самим зменшуючи генерацію біологічного мулу.
3. Масштабування посилюється під впливом температури
Надмірна температура повернення води також є одним із важливих факторів, що сприяють утворенню масштабу. Відповідно до відповідної інформації, коли температура охолодження води перевищує 40 градусів С, утворення масштабу стане простішим. Це пояснюється тим, що більш висока температура води знижує розчинність певних солей у воді, внаслідок чого вони осаджуються з розчину і прилипають до металевих поверхонь. Крім того, високотемпературні середовища можуть прискорити швидкість хімічних реакцій, що ще більше сприяє виникненню явищ масштабування.
Вплив на теплопровідність
Як поганий провідник, масштабування значно збільшує тепловий опір по стежці теплопередачі, що призводить до значного зниження ефективності теплопередачі. Дослідження показали, що різні типи масштабування можуть знизити ефективність теплообміну на 10% до 50%. Зокрема, наявність фуляруючого шару перешкоджає перенесенню тепла з холодоагенту до зовнішнього світу, змушуючи систему споживати більше енергії для підтримки одного і того ж ефекту охолодження. У той же час, коли товщина шару масштабу збільшується, площа поперечного перерізу потоку всередині трубки передачі тепла також зменшиться, збільшуючи стійкість до потоку води та впливаючи на продуктивність потоку охолоджувальної води.
Метод очищення
Зазвичай існує два основних методів очищення вищезазначених питань: хімічне очищення та фізичне очищення.
Хімічна чистка
Цей метод передбачає використання специфічних кислих або лужних розчинів для розчинення та видалення бруду. Наприклад, до системи охолоджуючої води можна додати відповідну кількість кислого очисного розчину, і циркуляційний насос може бути запущений для того, щоб чистити розчин протікає протягом 12 - 24 годин, постійно промиваючи стінку труби, поки бруд не буде повністю знятий. Після цього нейтралізуйте лужним розчином, щоб забезпечити ретельну змиту всіх залишкових хімічних речовин. Незважаючи на те, що хімічне очищення може ефективно видалити вперті плями, це може спричинити незначну корозію для мідних труб, а отримана рідина відходів повинна бути належним чином утилізована, щоб уникнути забруднення навколишнього середовища.
Фізичне прибирання
На відміну від цього, фізичне очищення використовує механічні засоби для безпосереднього дії на поверхні бруду, наприклад, використання технології очищення м'яких валів. Цей метод покладається на високошвидкісну обертову нейлонову щітку, щоб проникнути вглиб мідної трубки конденсатора, використовуючи тертя, щоб відшаровуватися з прикріпленого матеріалу, і, нарешті, змиваючи його чистою водою. Цей метод не вимагає додавання жодних хімічних засобів, зменшуючи його вплив на навколишнє середовище, а також уникаючи потенційних ризиків корозії металу. Однак для особливо жорстких або щільно прилипаних шарів масштабів покладатися виключно на фізичне очищення може не досягти бажаного ефекту. У цьому випадку спочатку можна розглядати для впровадження хімічної попередньої обробки, а потім дотримуватися кроків фізичного очищення для підвищення загальної ефективності очищення.
Підсумовуючи це, профілактика краще, ніж лікування. Хороше управління якістю води та відповідні заходи технічного обслуговування можуть значно затягнутись або навіть запобігти масштабуванням, забезпечуючи довгострокову стабільну та ефективну експлуатацію одиниць чиллера.
