Việc mở rộng các ống trao đổi nhiệt ngưng thực thực sự là một vấn đề phổ biến trong quá trình hoạt động của các đơn vị làm lạnh. Sự hình thành của các chất tỷ lệ này rất phức tạp và đa dạng, chủ yếu liên quan đến chất lượng nước làm mát, điều kiện nhiệt độ và tình trạng hoạt động của hệ thống. Dưới đây, chúng tôi sẽ khám phá chi tiết cơ chế hình thành tỷ lệ và tác động của nó đối với dẫn nhiệt.
Nguyên nhân hình thành tỷ lệ
1. Sự hình thành quy mô cứng
Quy mô cứng chủ yếu gây ra bởi sự kết tủa và lắng đọng của muối canxi và magiê hòa tan trong nước làm mát trên bề mặt trao đổi nhiệt sau khi gia nhiệt. Khi nước cứng chứa nồng độ cao của các ion canxi và magiê được sử dụng làm môi trường làm mát, khi nước chảy qua các ống đồng trong bình ngưng, nhiệt độ nước tăng, dẫn đến giảm độ hòa tan. Các ion carbonate kết hợp với các ion canxi và magiê để tạo thành các hợp chất không hòa tan như canxi cacbonat hoặc magiê hydroxit, tuân thủ bề mặt trao đổi nhiệt bên trong bình ngưng. Đặc biệt là ở khúc cua của ống trao đổi nhiệt, những thay đổi cục bộ về tốc độ dòng chảy có thể dễ dàng gây ra kết tủa khoáng, do đó tăng tốc quá trình tỷ lệ. Do đó, nếu các điều kiện cho phép, nên loại bỏ các ion canxi và magiê thông qua việc xử lý trước để làm chậm tốc độ mở rộng và duy trì việc làm sạch và bảo trì thường xuyên.
2. Tích lũy bùn sinh học
Ngoài thành phần hóa học, trầm tích và vi sinh vật (như tảo) được mang theo bởi các nguồn nước tự nhiên cũng có thể trở thành một phần của bụi bẩn. Những vật chất hạt này sẽ dần dần lắng đọng trong các khu vực có lưu lượng nước chậm, tạo thành màng sinh học. Thời gian trôi qua, lớp phim này sẽ trở nên dày hơn và dày hơn, không chỉ làm giảm hiệu quả truyền nhiệt, mà còn có thể gây tắc nghẽn đường ống hoặc thậm chí là thiệt hại vật lý. Để ngăn chặn tình huống này xảy ra, một thiết bị lọc hiệu quả có thể được lắp đặt ở đầu vào để chặn các chất rắn lơ lửng lớn hơn, do đó làm giảm việc tạo ra bùn sinh học.
3. Tỷ lệ tăng cường dưới ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ nước trở lại quá mức cũng là một trong những yếu tố quan trọng thúc đẩy sự hình thành quy mô. Theo thông tin liên quan, khi nhiệt độ nước làm mát vượt quá 40 độ C, sự hình thành quy mô sẽ trở nên dễ dàng hơn. Điều này là do nhiệt độ nước cao hơn làm giảm độ hòa tan của một số muối trong nước, khiến chúng kết tủa từ dung dịch và tuân thủ các bề mặt kim loại. Ngoài ra, môi trường nhiệt độ cao có thể đẩy nhanh tốc độ của các phản ứng hóa học, tiếp tục thúc đẩy sự xuất hiện của các hiện tượng tỷ lệ.
Tác động đến dẫn nhiệt
Là một dây dẫn kém, tỷ lệ làm tăng đáng kể điện trở nhiệt dọc theo đường truyền nhiệt, dẫn đến giảm đáng kể hiệu quả truyền nhiệt. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các loại tỷ lệ khác nhau có thể làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt từ 10% xuống 50%. Cụ thể, sự hiện diện của một lớp tắc nghẽn cản trở việc truyền nhiệt từ chất làm lạnh sang thế giới bên ngoài, buộc hệ thống phải tiêu thụ nhiều năng lượng hơn để duy trì hiệu ứng làm mát tương tự. Đồng thời, khi độ dày của lớp tỷ lệ tăng lên, diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy bên trong ống truyền nhiệt cũng sẽ giảm tương ứng, làm tăng điện trở của dòng nước và ảnh hưởng đến hiệu suất dòng chảy của nước làm mát.
Phương pháp làm sạch
Thường có hai phương pháp làm sạch chính cho các vấn đề nêu trên: làm sạch hóa học và làm sạch vật lý.
Làm sạch hóa chất
Phương pháp này liên quan đến việc sử dụng các dung dịch axit hoặc kiềm cụ thể để hòa tan và loại bỏ bụi bẩn. Ví dụ, một lượng dung dịch làm sạch axit thích hợp có thể được thêm vào hệ thống nước làm mát và bơm lưu thông có thể được bắt đầu để giữ cho dung dịch làm sạch chảy trong 12 đến 24 giờ, liên tục xả tường ống cho đến khi bụi bẩn được loại bỏ hoàn toàn. Sau đó, trung hòa với dung dịch kiềm để đảm bảo rằng tất cả các hóa chất còn lại được rửa sạch hoàn toàn. Mặc dù làm sạch hóa học có thể loại bỏ các vết bẩn cứng đầu một cách hiệu quả, nhưng nó có thể gây ra sự ăn mòn nhẹ cho các ống đồng và chất lỏng chất thải kết quả cần phải được xử lý đúng cách để tránh ô nhiễm môi trường.
Làm sạch vật lý
Ngược lại, làm sạch vật lý sử dụng các phương tiện cơ học để trực tiếp tác động lên bề mặt bụi bẩn, chẳng hạn như sử dụng công nghệ làm sạch bàn chải trục mềm. Phương pháp này dựa trên bàn chải nylon quay tốc độ cao để xâm nhập sâu vào ống đồng của thiết bị ngưng tụ, sử dụng ma sát để bóc ra vật liệu đính kèm, và cuối cùng rửa sạch nó bằng nước. Phương pháp này không yêu cầu bổ sung bất kỳ tác nhân hóa học nào, làm giảm tác động của nó đối với môi trường đồng thời tránh các rủi ro tiềm ẩn của sự ăn mòn kim loại. Tuy nhiên, đối với các lớp tỷ lệ đặc biệt cứng hoặc chặt chẽ, chỉ dựa vào việc làm sạch vật lý có thể không đạt được hiệu ứng mong muốn. Trong trường hợp này, nó có thể được xem xét để thực hiện tiền xử lý hóa học trước và sau đó theo dõi các bước làm sạch vật lý để cải thiện hiệu quả làm sạch tổng thể.
Tóm lại, phòng ngừa tốt hơn chữa bệnh. Quản lý chất lượng nước tốt và các biện pháp bảo trì thích hợp có thể trì hoãn rất nhiều hoặc thậm chí ngăn chặn quy mô, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả lâu dài của các đơn vị làm lạnh.
