Jahutusvee muutuja
Jahutusvesi ei ole üks vedelik. See varieerub taimeti-puhast-jõeveest kuni pika-tsükliga jahutustorni veeni, mis on täis lahustunud tahkeid aineid, hõljuvaid osakesi ja bioloogilist aktiivsust. PTFE kesta-ja-toru soojusvaheti kesta{5}külgmise vedeliku kiirus peab vastama konkreetsele jahutusvee keemiale.
Liiga madal kiirus võimaldab hõljuvatel ainetel settida, soodustab biokile kinnitumist ja kiirendab PTFE torude pindadel kihistumist. Liiga suur kiirus raiskab pumpamisel energiat, suurendab erosiooniohtu ja võib põhjustada painduvate PTFE torude voolu{1}}indutseeritud vibratsiooni.
Optimaalne kiirus on kompromiss nende konkureerivate nõudmiste vahel ja tasakaalupunkt nihkub sõltuvalt jahutusvee keemiast. Üks-suurus-sobib-kõigile kiiruse soovitus on ebapiisav.
Saastumise kiiruse künnis
Erinevatel saastumismehhanismidel on erinev kiiruse sõltuvus. Kiiruse spetsifikatsiooni aluseks on arusaam, milline mehhanism konkreetse jahutusvee keemia puhul domineerib.
Kaltsiumkarbonaadi, kaltsiumsulfaadi või ränidioksiidi-sadestumist kristallisatsiooniga- juhib peamiselt temperatuur ja kontsentratsioon, mitte kiirus. Suurem kiirus aga vähendab seina temperatuuri, parandades soojusülekannet, mis vähendab kristalliseerumise liikumapanevat jõudu toru pinnal.
Tahkete osakeste saastumine-hõljuva muda, korrosiooniproduktide või õhus leviva prahi sadestumine-sõltub tugevalt kiirusest-. Kriitilisest kiirusest madalamal settivad osakesed raskusjõu toimel toru horisontaalsetele pindadele. Kriitiline kiirus tahkete osakeste settimise vältimiseks PTFE-l on ligikaudu 0,3–0,5 m/s, mis on madalam kui metalltorude puhul, kuna sile, hüdrofoobne pind vähendab osakeste adhesiooni.
Mikroorganismide biosaaste-kinnitus ja kasv-on kiiruse-tundlik. Biokile moodustumist pärsitakse kiirustel üle 0,8-1,0 m/s, kus vedeliku nihkepinge ületab mikroobse kile nakketugevuse. PTFE madal pinnaenergia aga juba vähendab biokile adhesiooni võrreldes metallpindadega.
Tabel 1: Soovitatav kest-külgkiirus jahutusvee tüübi järgi
| Jahutusvee tüüp | Tüüpiline keemia | Esmane saastumise oht | Soovitatav kiirus (m/s) | Alus |
|---|---|---|---|---|
| Üks kord-läbi jõevee | Madal TDS, muutuv heljum | Tahked osakesed, hooajaline biomäärdumine | 0.5-0.8 | Hoiab ära settimise; modereerib biofilmi |
| Jahutustorni vesi (madalad tsüklid) | Mõõdukas TDS, töödeldud biotsiidiga | Katlakivi teke, mõningane biomäärdumine | 0.6-1.0 | Juhib skaleerimist seina temperatuuri vähendamise kaudu |
| Jahutustorni vesi (kõrged tsüklid) | Kõrge TDS, kõrge kõvadus | Tõsine skaleerimise oht | 0.8-1.2 | Maksimeerib soojusülekannet, et minimeerida seina temperatuuri |
| Suletud-ahelaga töödeldud vesi | Madal TDS, inhibeeritud | Minimaalne saastumine | 0.4-0.6 | energiasäästlik-; madal saastumise oht |
| Merevesi (üks kord{0}}läbi) | Kõrge TDS, kloriid, bioloogiline aktiivsus | Biomäärdumine, veidi katlakivi | 1.0-1.5 | Suur kiirus takistab makro{0}}määrdumist |
| Riimvesi | Muutuv TDS, sulfaat | Katlakivi eemaldamine, biomäärdumine | 0.8-1.2 | Kompromiss katlakivi ja saastumise kontrolli vahel |
PTFE{0}}Kiiruse spetsiifilised kaalutlused
PTFE torud on paindlikud. Kui kesta-külgmised kiirused on üle 1,5 m/s, võib voolu-indutseeritud vibratsioon ergutada toru liikumist. Vibratsiooni tekkimise kriitiline kiirus sõltub toetamata toru pikkusest. Lähem tugivahe võimaldab suuremat kiirust ilma vibratsioonita.
PTFE pinnad on hüdrofoobsed. Piirkihi käitumine erineb hüdrofiilsetest metallpindadest. Libisemiskiirus PTFE-vee liidesel vähendab veidi seina nihkepinget võrreldes libisemiskindla metallpinnaga. Praktiline efekt on etteantud saastumiskindluse saavutamiseks vajaliku kiiruse väike vähenemine.
PTFE is not subject to erosion-corrosion in the conventional sense because there is no protective film to remove. However, at very high velocities (>2,5 m/s) abrasiivseid osakesi sisaldava veega võib tekkida PTFE pinna mehaaniline erosioon. See on jahutusveeteenuse puhul haruldane, kuid oluline suure mudakoormusega veeallikate puhul.
Kiiruse optimeerimine koos{0}}määrdumisvastaste funktsioonidega
PTFE soojusvaheti konstruktsioon võib sisaldada funktsioone, mis suurendavad saastumiskindlust madalamatel kiirustel. Spiraalsed deflektorid loovad pöörleva voolu, mis peseb torude pindu tõhusamalt kui sirgjooneline-voog segmentaalsete deflektoritest. Pöörlev vool säilitab tahkete osakeste suspensiooni ja pärsib biokile kinnitumist kiirustel, mis on 20–30% väiksemad kui tavapärase deflektori puhul.
Väiksema kiiruse võime vähendab pumpamise energiakulusid, säilitades samal ajal suurema-kiirusega konstruktsioonide saastumiskindluse. Energiasääst võib seadme eluea jooksul olla märkimisväärne.
Kokkuvõte
Jahutusvee keemia määrab optimaalse kesta-külgkiiruse PTFE kesta-ja -toru soojusvahetites. Soovitatav vahemik ulatub 0,4 m/s puhta suletud -ahela vee korral kuni 1,5 m/s merevee puhul. Kiiruse valik tasakaalustab tahkete osakeste settimise vältimise, biokile pärssimise ja katlakivi kontrolli pumpamise energia ja vibratsiooni piiridega.
PTFE madal pinnaenergia ja sile pind tagavad loomupärase saastumiskindluse, mis võimaldab 10-20% väiksemaid kiirusi kui sama teenuse metallvahetite jaoks. Spiraalsed deflektori konstruktsioonid vähendavad veelgi kiiruse nõuet, säilitades samal ajal saastumise kontrolli.
Tehnilised soovitused PTFE kesta{0}}ja-toruvaheti kiiruse spetsifikatsioonide kohta on saadaval pärast jahutusvee analüüsi, töötemperatuuri vahemikku, olemasolevate soojusvahetite saastumise ajalugu ja saadaolevat pumpamisvõimsust.
