چگونه می توان مقیاس سخت را از بیرون لوله های PTFE بدون آسیب رساندن به پلیمر جدا کرد؟

سمت پوسته مبدل PTFE که آب خنک کننده را مدیریت می کند ممکن است به تدریج یک مقیاس کربنات کلسیم کریستالی و سخت ایجاد کند که جریان را محدود می کند و به عنوان یک مانع عایق بر روی بسته لوله عمل می کند. با ضخیم شدن رسوب، عملکرد انتقال حرارت کاهش می یابد و افت فشار افزایش می یابد. پاسخ بصری ممکن است خراش دادن مکانیکی باشد، اما سطح نرم و انعطاف پذیر PTFE به راحتی در اثر سایش آسیب می بیند. بنابراین یک فرآیند رسوب زدایی شیمیایی کنترل شده مورد نیاز است.

روند بهرسوب سخت خارج از لوله های PTFE را برداریدبرای حفظ یکپارچگی لوله و قابلیت اطمینان طولانی مدت مبدل باید به جای نیروی مکانیکی به انحلال شیمیایی متکی باشد.

درک پوسته{0}}تشکیل مقیاس جانبی

کربنات کلسیم و رسوبات معدنی مربوطه زمانی تشکیل می شوند که آب سخت گرم می شود یا زمانی که نمک های محلول از حد حلالیت خود در شرایط تغییر دما و فشار فراتر می روند. در بسته های لوله PTFE، این رسوبات می توانند به لایه های متراکم و چسبنده تبدیل شوند که به شدت به سطوح اطراف متصل می شوند.

با گذشت زمان، انباشت مقیاس منجر به موارد زیر می شود:

کاهش راندمان انتقال حرارت

افزایش مقاومت هیدرولیک

انسداد جریان موضعی

توزیع نامناسب دما

افزایش تقاضای انرژی پمپاژ

از آنجایی که PTFE از نظر شیمیایی خنثی و صاف است، به جای واکنش با سطح لوله، رسوب روی خود شکل می گیرد. با این حال، پس از ایجاد، رسوب می تواند از نظر مکانیکی سفت و سخت شود و حذف آن دشوار باشد.

رسوب زدایی شیمیایی به عنوان روش تمیز کردن اولیه

گردش محلول اسید مهار شده

ابتدا سمت پوسته از سیستم فرآیند جدا می شود. سپس یک حلقه گردش موقت با استفاده از مخزن نگهدارنده و سیستم پمپ ایجاد می شود.

یک محلول اسید گرم و مهارشده-معمولاً اسید سولفامیک با بازدارنده‌های خوردگی مناسب-در سمت پوسته پخش می‌شود. اسید سولفامیک به دلیل کارایی آن در حل کردن رسوب کربنات در حالی که با فرمولاسیون مناسب با فولاد ضد زنگ و PTFE سازگار است، به طور گسترده در برنامه های تمیز کردن صنعتی استفاده می شود.

محلول به لایه رسوب نفوذ می کند و به تدریج کربنات کلسیم را به نمک های محلول و گاز دی اکسید کربن تجزیه می کند. این فرآیند انحلال به طور پیوسته در طی چند ساعت بسته به ضخامت مقیاس رخ می دهد.

اثرات حرارتی و جریان کنترل شده

در طول گردش، فرآیند تمیز کردن ممکن است از طریق:

افزایش دمای ملایم محلول تمیز کننده

پالس جریان دوره ای

نرخ های گردش متناوب

این تغییرات به بهبود نفوذ اسید به لایه های متراکم کمک می کند.

همانطور که اسید کار می کند، لوله ها در پاسخ به تغییرات حرارتی و هیدرولیکی به آرامی خم می شوند. این حرکت ظریف به شکستن لایه‌های مقیاس شکننده کمک می‌کند و جدا شدن را بدون دخالت مکانیکی تسریع می‌کند.

اسید در حالی که لوله ها به آرامی می رقصند کار می کند و به تدریج رسوبات را بدون آسیب به ساختار PTFE شل می کند.

عمل مکانیکی که باید از آن اجتناب کرد

روش های تمیز کردن مکانیکی با سطوح لوله PTFE سازگار نیست.

هر گونه استفاده از موارد زیر باعث آسیب جبران ناپذیر می شود:

برس های فلزی

خراش دهنده ها

پدهای ساینده

ماسه یا سنگ ریزه

ابزارهای کاوشگر مکانیکی سخت

چنین روش‌هایی می‌توانند خراش‌های سطحی و شیارهای ریز{0}} را به پلیمر وارد کنند. این عیوب به مکان‌های شروع رسوب طولانی‌مدت تبدیل می‌شوند و ممکن است در طول زمان یکپارچگی دیواره لوله را کاهش دهند.

هنگامی که PTFE به صورت مکانیکی نمره گذاری شد، چسبندگی مقیاس آینده ممکن است به دلیل بی نظمی سطح افزایش یابد.

تکمیل چرخه نظافت

زهکشی و خنثی سازی

پس از انحلال رسوب کامل، محلول اسید به طور کامل از سمت پوسته تخلیه می شود. یک مرحله خنثی سازی ممکن است بسته به روش گیاه اعمال شود، معمولاً با استفاده از شستشوی قلیایی ملایم برای اطمینان از تثبیت pH.

شستشوی آب

سپس سیستم به طور کامل با آب تمیز شسته می شود تا نمک های محلول باقی مانده و آثار محلول تمیز کننده پاک شود. از آنجایی که PTFE نچسب است و از نظر شیمیایی بی اثر است، اسید باقیمانده به سطح متصل نمی شود و به راحتی از طریق شستشو به تنهایی حذف می شود.

تأیید سازگاری مواد

سازگاری محلول تمیزکننده همیشه باید برای همه اجزای مبدل تایید شود، از جمله:

مواد پوسته فولاد ضد زنگ

مواد واشر

مهر و موم ورق لوله

سیستم های لوله کشی کمکی

این تضمین می کند که هیچ خوردگی یا تخریب ناخواسته ای در طول چرخه تمیز کردن رخ نمی دهد.

بازیابی عملکرد حرارتی و هیدرولیک

هنگامی که رسوب زدایی کامل شد، سمت پوسته ویژگی های جریان اولیه خود را به دست می آورد. راندمان انتقال حرارت با حذف لایه های معدنی عایق بهبود می یابد و افت فشار به دلیل کانال های جریان ترمیم شده در اطراف بسته لوله کاهش می یابد.

ماهیت انعطاف‌پذیر لوله‌های PTFE به این فرآیند بازیابی کمک می‌کند، زیرا انحراف‌های جزئی در حین کار به جلوگیری از چسبیدن مجدد- ذرات معلق در مناطق تمیز شده کمک می‌کند.

نتیجه گیری

حذف موثر رسوب در مبدل های حرارتی PTFE به شیمی کنترل شده بستگی دارد تا نیروی مکانیکی. یک گردش اسیدی ملایم و مهار شده-همراه با انعطاف پذیری طبیعی لوله-روشی مطمئن برای بازیابی عملکرد بدون به خطر انداختن یکپارچگی پلیمر ارائه می دهد.

روند بهرسوب سخت خارج از لوله های PTFE را برداریدبنابراین بهتر است به عنوان یک استراتژی تمیز کردن با هدایت شیمیایی شناخته شود که به جای ساییدگی از انحلال و حرکت ملایم استفاده می کند. تمیز کردن مبدل PTFE در نهایت یک تمرین برای صبر شیمیایی است که در آن واکنش‌های کنترل‌شده کارایی را باز می‌گردانند و در عین حال دوام طولانی مدت سیستم را حفظ می‌کنند.