Kõrgsurve{0}}aurukatlasse naasev kondensaat peab jääma peaaegu sama puhtaks kui destilleeritud vesi, mille juhtivust mõõdetakse sageli mikrosiiemensi murdosades sentimeetri kohta. Isegi väike kogus lahustunud metallisaastet, mida jahutamise ajal on sattunud, võib kahjustada turbiini efektiivsust, kiirendada korrosiooni ja kahjustada kriitilisi aurutsükli seadmeid. Nendes süsteemides eeldatakse soojusvahetilt mitte ainult tõhusat soojuse ülekandmist, vaid ka vee absoluutse puhtuse säilitamist kõikides töötingimustes.
Sel põhjusel valitakse elektritootmisrajatistes, kus saastetaluvus läheneb nullile, kondensaadi jahutamiseks üha enam spetsiaalseid PTFE soojusvahetiid.
Miks on kõrge{0}}puhtusastmega kondensaat oluline?
Auru-tsükli tõhusus ja seadmete pikaealisus sõltuvad suuresti kondensaadi kvaliteedist.
Kõrgsurve{0}}elektrijaamasüsteemides säilitatakse kondensaadi juhtivus sageli allpool:
Juhtivus<0.1 μS/cm\text{Conductivity} < 0.1\,\mu S/cmConductivity<0.1μS/cm
Nendel puhtustasemetel muutuvad isegi lahustunud metalliioonide väikesed kontsentratsioonid problemaatiliseks.
Võimalikud saasteallikad on järgmised:
Korrodeerivad metallist soojusvaheti pinnad
Toru-to-toru leke
Jahutusvee sissepääs
Lahustunud raua- või vaseoonid
Galvaanilise korrosiooni tooted
Kondensaadiahelasse sisenev saaste võib lõpuks levida läbi:
Katla torud
Auruturbiinid
Ülekuumendid
Toiteveesüsteemid
Kondensaadi poleerid
Tagajärjed võivad hõlmata katlakivi tekkimist, korrosiooniväsimust, turbiini sademete moodustumist ja termilise efektiivsuse vähenemist.
PTFE roll kõrge{0}}puhtusastmega vesijahutuses
A PTFE soojusvaheti kõrge puhtusastmega vesijahutuselektrijaama kondensaatorrakendus saab kasu PTFE erakordsest keemilisest inertsusest ja mitte{0}}metallist niisutatud pindadest.
Erinevalt tavalistest metallvahetitest ei vabasta PTFE tavalistes töötingimustes ioone üli-puhtasse veevoolu.
Täiesti inertsed märjad pinnad
Kõrge puhtusastmega-kondensaadi kasutamisel peab soojusvaheti hoidma täielikult inertset vooluteed.
Tavaliselt kasutatakse mitmeid disainilahendusi:
Täielikult mitte{0}}metallist torulehed
PTFE{0}}vooderdatud torulehe küljed
PTFE torud kogu märja tee ulatuses
Fluoropolümeer{0}}tihendid
Need konfiguratsioonid takistavad kondensaadi ja metallpindade vahelist otsekontakti, mis võib põhjustada ioonsaastet.
Tulemuseks on stabiilne juhtivuse kontroll ja väiksem poleerimissüsteemi koormus.
Miks on kahekordse torulehe kujundus kriitilise tähtsusega?
Ristsaastumise vältimine{0}}
Kondensaadi jahutussüsteemide suurim saastumise oht ei ole sageli ioonide järkjärguline leostumine, vaid juhuslik leke kommunaalvee ja kõrge puhtusastmega{0}}kondensaadi ahelate vahel.
Üks lekkiv toru-to-toru lehtliide tavalises soojusvahetis võib lubada jahutusvee saaste märkamatult sattuda kondensaadi voolu.
Selle stsenaariumi vältimiseks kasutavad kriitilised süsteemid sageli kahekordset torulehte.
Kuidas topelttorulehed töötavad
Topelttoru lehtvahetis läbib iga toru kahte sõltumatut torulehte, mis on eraldatud väikese õhuga vaheruumiga.
Kui ühes tihenduspunktis tekib leke, väljub vedelik pigem ventileeritavasse õõnsusse, mitte ei lähe otse vastupidisesse vedelikuringi.
Lekkiv vedelik lastakse ohutult välja või tuvastatakse väliselt.
Kahekordne turvasein tagab, et vesi püsib sama puhtana, nagu see sündis.
See paigutus loob tõhusalt jälgitava barjääri jahutusvee ja üli{0}}puhta kondensaadi vahele.
Topelttorulehtede süsteeme kasutatakse laialdaselt:
Tuumajaamad
Kõrgsurve{0}}aurujaamad
Farmaatsia kommunaalsüsteemid
Pooljuhtide ülipuhtad veesilmused
PTFE ühilduvus kondensaadi jahutustingimustega
PTFE toimib erakordselt hästi temperatuurivahemikus, mida tavaliselt esineb kondensaadi jahutusrakendustes.
Tüüpilised töötemperatuurid jäävad tavaliselt allapoole:
T<100∘CT < 100^\circ CT<100∘C
Selles vahemikus pakub PTFE:
Suurepärane keemiline stabiilsus
Minimaalne ioonide vabanemine
Tugev vastupidavus termilisele vananemisele
Ühilduvus ülipuhta veega
Vastupidavus jahutusvee saasteainetele
Materjal on vastupidav ka paljudele korrosioonimehhanismidele, mis seavad väljakutse metalliliste vahetisüsteemidele, mis puutuvad kokku segavee keemiaga.
Õige torulehe konstruktsiooni valimine
Täielikult mitte{0}}metallist torulehed
Kõige nõudlikumate ülipuhaste rakenduste puhul võib kasutada täielikult mitte{0}}metallist torulehtsüsteeme.
Eelised hõlmavad järgmist:
Paljastunud metallpindade kõrvaldamine
Vähendatud korrosioonioht
Maksimaalne juhtivuse kaitse
Parem keemiline inertsus
Suuremate soojusvahetite puhul tuleb aga struktuuritoetuse kaalutlusi hoolikalt hinnata.
PTFE{0}}Voodriga metalltorud
Kõrgema-rõhu või suuremate süsteemide puhul võib tugevuse tagamiseks siiski kasutada metallkonstruktsiooniga torulehti, samas kui märjaks saanud pinnad on kaitstud PTFE-vooderdusega.
See hübriiddisain ühendab endas:
Mehaaniline jäikus
Survekindlus
Kõrge{0}}puhtusastmega vedelikuisolatsioon
Voodri õige terviklikkus muutub nendes konfiguratsioonides kriitilise tähtsusega.
Jahutusvee kaalutlused
Vaheti jahutuskülg võib sisaldada:
Jahutustorni vesi
Töödeldud jõevesi
Merevesi
Suletud ahelaga-glükoolisüsteemid
Tööstuslik kommunaalvesi
Need vedelikud sisaldavad sageli lahustunud mineraale, kloriide, bioloogilisi saasteaineid või hõljuvaid aineid.
Kahekordne torulehtkonstruktsioon tagab, et isegi kui ühel küljel tekib leke või korrosioonikahjustus, ei saa saaste märkamatult otse kondensaadisüsteemi migreeruda.
Disaininõuanne: jälgige Double Tubesheet vaheruumi
Installige lekketuvastusseadmed
Torulehtede vaheline ventilatsiooniava ei tohiks jääda jälgimata.
Soovitatavad seiremeetodid hõlmavad järgmist:
Nägemisprillid
Juhtivuse sondid
Niiskuse andurid
Äravoolu seiresüsteemid
Rõhu indikaatorid
Vaheruumi paigaldatud juhtivuse sond võib anda varakult hoiatuse torude{0}}ühenduse lekke eest, enne kui ristsaastumine muutub võimalikuks.
Kiire lekete tuvastamine parandab oluliselt tööohutust ja hoolduse planeerimist.
Hüdraulilised ja termilised konstruktsioonitegurid
Lisaks puhtuse kaalutlustele peab soojusvaheti suurus vastama tavapärastele soojus- ja hüdraulikanõuetele.
Peamised disainiparameetrid hõlmavad järgmist:
Nõutav jahutustöö
Lubatud rõhulangus
Voolukiiruse piirid
Saastekogused
Soojuspaisumine majutus
Juurdepääs torukimbudele
PTFE madalamat soojusjuhtivust võrreldes metallidega kompenseerib tavaliselt suurenenud pindala ja optimeeritud torukimbu geomeetria.
Pikaajaline{0}}kindlus kriitilistes energiarakendustes
Elektritootmissüsteemid nõuavad äärmiselt kõrget töökindlust.
Ootamatud saastejuhtumid kondensaadisüsteemides võivad põhjustada:
Turbiinide seiskamised
Katla keemiline puhastus
Kondensaadi poleerimise sekkumised
Vähendatud tootmisvõimsus
Pikendatud seisakuperioodid
Sel põhjusel hinnatakse soojusvaheti töökindlust sageli nii saastumise vältimise kui ka termilise jõudluse osas.
Toru{0}}--toru ühenduskoha mehaaniline terviklikkus muutub disaini esmaseks prioriteediks.
Järeldus
Kriitilised kõrge-puhtusega kondensaadi jahutussüsteemid nõuavad enamat kui ainult keemilist ühilduvust. Absoluutne kaitse ioonsaaste ja vedeliku rist-lekke eest on ülimalt-madala juhtivuse säilitamiseks, mida nõuavad kaasaegsed elektrijaamade aurutsüklid.
Õigesti disainitudPTFE soojusvaheti kõrge puhtusastmega vesijahutuselektrijaama kondensaatorsüsteem ühendab keemiliselt inertsed niisutatud pinnad tugeva topelttoru konstruktsiooniga, et säilitada kondensaadi puhtus isegi rikete korral. Isoleerides kondensaadi nii metallilisest saastumisest kui ka kommunaalvee lekkest, tagavad need soojusvahetid lekkekindla-mehhaanilise kindluse, mis on vajalik kõrgsurveauru tootmiseks{2}}.
Elektritootmises peegeldab auru väärtus lõpuks selle vee puhtust, millest see valmistati.
