Страната на обвивката на PTFE топлообменник, работещ с охлаждаща вода, може постепенно да развие твърд, кристален калциев карбонат, който ограничава потока и действа като изолираща бариера над тръбния сноп. Тъй като отлагането се сгъстява, ефективността на топлопреноса намалява и спадът на налягането се увеличава. Интуитивната реакция може да бъде механично изстъргване, но меката, гъвкава PTFE повърхност лесно се поврежда от абразия. Следователно е необходим контролиран процес на химическо отстраняване на котления камък.
Процесът наотстранете твърдия котлен камък извън PTFE тръбитетрябва да разчита на химическо разтваряне, а не на механична сила, за да запази целостта на тръбата и дългосрочната{0}}надеждност на обменника.
Разбиране на формирането-на страничен мащаб на черупката
Калциевият карбонат и свързаните с него минерални отлагания се образуват, когато твърдата вода се нагрява или когато разтворените соли надхвърлят границата си на разтворимост при променящи се условия на температура и налягане. Върху PTFE тръбни снопове тези отлагания могат да се превърнат в плътни, прилепнали слоеве, които се свързват силно с околните повърхности.
С течение на времето натрупването на котлен камък води до:
Намалена ефективност на топлообмен
Повишено хидравлично съпротивление
Локализирано блокиране на потока
Неравномерно разпределение на температурата
Повишено потребление на енергия за изпомпване
Тъй като PTFE е химически инертен и гладък, мащабът има тенденция да се образува върху себе си, вместо да реагира с повърхността на тръбата. Въпреки това, веднъж установен, налепът може да стане механично твърд и труден за отстраняване.
Химическото отстраняване на котления камък като основен метод за почистване
Циркулация на разтвор на инхибирана киселина
Страната на корпуса първо се изолира от технологичната система. След това се създава временна циркулационна верига с помощта на резервоар за съхранение и помпена система.
Топъл, инхибиран киселинен разтвор-обикновено сулфаминова киселина с подходящи инхибитори на корозията-циркулира през страната на корпуса. Сулфаминовата киселина се използва широко в приложения за промишлено почистване поради нейната ефективност при разтваряне на карбонатния котлен камък, като същевременно остава съвместима с неръждаема стомана и PTFE, когато е правилно формулирана.
Разтворът прониква в слоя котлен камък и постепенно разгражда калциевия карбонат до разтворими соли и газ въглероден диоксид. Този процес на разтваряне протича стабилно в продължение на няколко часа в зависимост от дебелината на скалата.
Контролирани топлинни и потокови ефекти
По време на циркулацията процесът на почистване може да бъде подобрен чрез:
Леко повишаване на температурата на почистващия разтвор
Периодично пулсиране на потока
Променливи скорости на циркулация
Тези вариации спомагат за подобряване на проникването на киселина в плътни слоеве от котлен камък.
Докато киселината действа, тръбите леко се огъват в отговор на термичните и хидравличните промени. Това фино движение помага за напукване на крехките слоеве от котлен камък, ускорявайки отделянето без механична намеса.
Киселината действа, докато тръбите нежно танцуват, като постепенно разхлабват отлаганията, без да увреждат основната PTFE структура.
Механично действие, което трябва да се избягва
Методите за механично почистване не са съвместими с повърхности на PTFE тръби.
Всяко използване на следното ще причини необратими щети:
Метални четки
Скрепери
Абразивни тампони
Пясък или песъчинка
Твърди механични сондиращи инструменти
Такива методи могат да въведат повърхностни драскотини и микро{0}}бразди в полимера. Тези дефекти стават дългосрочни-места за започване на замърсяване и могат да намалят целостта на стената на тръбата с течение на времето.
След като PTFE бъде механично отбелязан, бъдещата адхезия на котлен камък може да се увеличи поради повърхностни неравности.
Завършване на цикъла на почистване
Дренаж и неутрализация
След завършване на разтварянето на котлен камък, киселинният разтвор се източва напълно от страната на корпуса. Може да се приложи стъпка на неутрализация в зависимост от процедурата в завода, като обикновено се използва леко алкално изплакване, за да се осигури стабилизиране на pH.
Промиване с вода
След това системата се промива обилно с чиста вода, за да се отстранят остатъчните разтворени соли и следите от почистващ разтвор. Тъй като PTFE не залепва и е химически инертен, остатъчната киселина не се свързва с повърхността и се отстранява лесно само чрез промиване.
Проверка на съвместимостта на материалите
Съвместимостта на почистващия разтвор трябва винаги да се потвърждава за всички компоненти на обменника, включително:
Корпусни материали от неръждаема стомана
Уплътнителни материали
Уплътнения за тръбни листове
Спомагателни тръбопроводни системи
Това гарантира, че няма да настъпи нежелана корозия или разграждане по време на цикъла на почистване.
Възстановяване на топлинна и хидравлична производителност
След като отстраняването на котления камък приключи, страната на корпуса възвръща първоначалните си характеристики на потока. Ефективността на преноса на топлина се подобрява, тъй като изолационните минерални слоеве се отстраняват, а спадът на налягането се намалява поради възстановените канали за поток около тръбния сноп.
Гъвкавият характер на PTFE тръбите подпомага този процес на възстановяване, тъй като незначителни деформации по време на работа помагат за предотвратяване на повторно-залепване на частици в почистваните зони.
Заключение
Ефективното отстраняване на замърсяването в PTFE топлообменниците зависи от контролираната химия, а не от механичната сила. Лека, инхибирана киселинна циркулация-комбинирана с естествена гъвкавост на тръбата-осигурява надежден метод за възстановяване на ефективността, без да се компрометира целостта на полимера.
Процесът наотстранете твърдия котлен камък извън PTFE тръбитеследователно се разбира най-добре като химически задвижвана почистваща стратегия, която използва разтваряне и нежно движение, а не абразия. Почистването на PTFE обменник в крайна сметка е упражнение за химическо търпение, при което контролираните реакции възстановяват ефективността, като същевременно запазват дългосрочната -трайност на системата.
