Na strane plášťa PTFE výmenníka, ktorý manipuluje s chladiacou vodou, sa môže postupne vytvoriť tvrdý, kryštalický uhličitan vápenatý, ktorý obmedzuje prietok a pôsobí ako izolačná bariéra nad zväzkom rúrok. Ako nános hustne, výkon prenosu tepla klesá a tlaková strata sa zvyšuje. Intuitívnou reakciou môže byť mechanické škrabanie, ale mäkký, flexibilný PTFE povrch sa ľahko poškodí oderom. Preto je potrebný kontrolovaný chemický proces odstraňovania vodného kameňa.
Proces doodstráňte tvrdý vodný kameň mimo PTFE trubícsa musí spoliehať na chemické rozpúšťanie a nie na mechanickú silu, aby sa zachovala integrita trubice a-dlhodobá spoľahlivosť výmenníka.
Pochopenie{0}}tvorby bočnej mierky Shell
Uhličitan vápenatý a súvisiace minerálne usadeniny sa tvoria, keď sa zohrieva tvrdá voda alebo keď rozpustené soli prekročia svoj limit rozpustnosti pri meniacich sa podmienkach teploty a tlaku. Na zväzkoch rúrok z PTFE môžu tieto usadeniny rásť do hustých priľnavých vrstiev, ktoré sa silne viažu na okolité povrchy.
Postupom času akumulácia vodného kameňa má za následok:
Znížená účinnosť prenosu tepla
Zvýšený hydraulický odpor
Lokalizovaná blokáda prietoku
Nerovnomerné rozloženie teploty
Zvýšená potreba čerpacej energie
Pretože PTFE je chemicky inertný a hladký, vodný kameň má tendenciu vytvárať sa skôr sám na sebe, než reagovať s povrchom rúrky. Keď sa však usadenina vytvorí, môže byť mechanicky stuhnutá a ťažko odstrániteľná.
Chemické odstraňovanie vodného kameňa ako primárna metóda čistenia
Cirkulácia roztoku inhibovanej kyseliny
Strana plášťa sa najskôr izoluje od procesného systému. Potom sa vytvorí dočasná cirkulačná slučka pomocou záchytnej nádrže a systému čerpadla.
Cez stranu plášťa cirkuluje teplý inhibovaný roztok kyseliny-zvyčajne kyseliny sulfámovej s vhodnými inhibítormi korózie-. Kyselina sulfámová je široko používaná v priemyselných čistiacich aplikáciách kvôli jej účinnosti pri rozpúšťaní uhličitanových kameňov, pričom zostáva kompatibilná s nehrdzavejúcou oceľou a PTFE, ak je správne formulovaná.
Roztok preniká vrstvou vodného kameňa a postupne rozkladá uhličitan vápenatý na rozpustné soli a plynný oxid uhličitý. Tento proces rozpúšťania prebieha nepretržite počas niekoľkých hodín v závislosti od hrúbky povlaku.
Riadené tepelné a prietokové efekty
Počas cirkulácie môže byť proces čistenia posilnený:
Mierne zvýšenie teploty čistiaceho roztoku
Periodické pulzovanie prietoku
Striedavé obehové rýchlosti
Tieto variácie pomáhajú zlepšiť prienik kyseliny do hustých vrstiev vodného kameňa.
Ako kyselina pracuje, rúrky sa jemne ohýbajú v reakcii na tepelné a hydraulické zmeny. Tento jemný pohyb pomáha praskať krehké vrstvy šupín a urýchľuje ich oddelenie bez mechanického zásahu.
Kyselina pôsobí, zatiaľ čo rúrky jemne tancujú, pričom postupne uvoľňuje usadeniny bez poškodenia základnej štruktúry PTFE.
Mechanické pôsobenie, ktorému sa treba vyhnúť
Mechanické metódy čistenia nie sú kompatibilné s povrchmi rúrok z PTFE.
Akékoľvek použitie nasledujúcich spôsobí nezvratné poškodenie:
Kovové kefy
Škrabky
Brúsne vankúšiky
Pieskovanie alebo pieskovanie
Tvrdé mechanické snímacie nástroje
Takéto metódy môžu spôsobiť povrchové škrabance a mikro{0}}ryhy do polyméru. Tieto defekty sa stávajú miestami iniciácie dlhodobého znečistenia a môžu časom znižovať integritu steny trubice.
Akonáhle je PTFE mechanicky ohodnotený, môže sa v budúcnosti zvýšiť priľnavosť vodného kameňa v dôsledku nepravidelností povrchu.
Dokončenie čistiaceho cyklu
Drenáž a neutralizácia
Po úplnom rozpustení vodného kameňa sa kyslý roztok úplne vypustí zo strany plášťa. Neutralizačný krok môže byť aplikovaný v závislosti od postupu zariadenia, typicky s použitím mierneho alkalického oplachu, aby sa zabezpečila stabilizácia pH.
Preplachovanie vodou
Systém sa potom dôkladne prepláchne čistou vodou, aby sa odstránili zvyšky rozpustených solí a stopy čistiaceho roztoku. Keďže PTFE je nepriľnavý-a chemicky inertný, zvyšková kyselina sa neviaže na povrch a dá sa ľahko odstrániť samotným opláchnutím.
Overenie kompatibility materiálu
Kompatibilita čistiaceho roztoku musí byť vždy potvrdená pre všetky komponenty výmenníka, vrátane:
Materiály plášťa z nehrdzavejúcej ocele
Tesniace materiály
Tesnenia z rúrok
Pomocné potrubné systémy
To zaisťuje, že počas čistiaceho cyklu nedôjde k neúmyselnej korózii alebo degradácii.
Obnovenie tepelného a hydraulického výkonu
Po dokončení odstraňovania vodného kameňa strana škrupiny opäť získa svoje pôvodné prietokové charakteristiky. Účinnosť prenosu tepla sa zlepšuje, keď sa odstraňujú izolačné minerálne vrstvy a znižuje sa pokles tlaku vďaka obnoveným prietokovým kanálom okolo zväzku rúrok.
Flexibilná povaha PTFE trubíc napomáha pri tomto regeneračnom procese, pretože menšie vychýlenie počas prevádzky pomáha predchádzať opätovnému{0}}priľnutiu častíc v čistených oblastiach.
Záver
Efektívne odstraňovanie nečistôt v PTFE výmenníkoch tepla závisí skôr od kontrolovanej chémie než od mechanickej sily. Mierna, inhibovaná cirkulácia kyseliny-v kombinácii s prirodzenou flexibilitou trubice-poskytuje spoľahlivú metódu na obnovenie výkonu bez ohrozenia integrity polyméru.
Proces doodstráňte tvrdý vodný kameň mimo PTFE trubícje preto najlepšie chápaná ako chemicky riadená čistiaca stratégia, ktorá využíva skôr rozpúšťanie a jemný pohyb než oter. Čistenie PTFE výmenníka je v konečnom dôsledku cvičením chemickej trpezlivosti, kde riadené reakcie obnovujú účinnosť a zároveň zachovávajú dlhodobú-životnosť systému.
