지열 유체 추출은 높은 온도, 산성 소금류 및 광물 스케일링으로 정의되는 공격적인 운영 환경을 제공합니다.고효율 판 열 교환기 (PHE)이러한 응용 분야에 대한 산업 표준입니다.올바른 부식 저항성 물질, 특히 티타늄이나 하스텔로이 등을 선택하고 흐름을 최적화함으로써, 시설은 열 회복을 극대화 할 수 있으며 매진이나 화학적 붕괴로 인한 정지 시간을 최소화 할 수 있습니다.
열 교환기의 성능은 열 전달의 기본 방정식에 의해 조절됩니다.
지열 시스템에서는 U (열 전달 계수) 를 극대화 하는 것이 목표입니다.플릿 열 교환기는 여기에 탁월합니다 왜냐하면 그들의 얇은 플릿과 쉐브론 모양의 표면은 낮은 흐름 속도에서도 높은 격동을 유발하기 때문입니다.이 격동은 액체의 경계층을 방해하여 미네랄 스케일링으로 이어지는 침체를 방지합니다.
지열 액체에는 종종 용해된 염분, 황화물, 염화물이 포함되어 있습니다. 이는 몇 달 안에 표준 304 또는 316 스테인레스 스틸을 파괴합니다.이 부문에서 PHE의 수명이 결정되는 주요 요소는 부식 저항입니다..
| 소재 | 부식 저항성 | 열전도성 | 가장 좋은 사용 사례 |
|---|---|---|---|
| 316L 스테인리스 스틸 | 낮은 (조금금속의 구덩이) | 높은 | 부식성이 없는, 처리된 물 |
| 티타늄 (1/2급) | 훌륭해요 | 중간 | 고 염화질의 지열 소금물 |
| 하스텔로이 C-276 | 극단적 | 중간 | 산성, 고황성, 또는 극한 온도 |
티타늄의 장점:티타늄은 지열 염화물의 부식 효과에 거의 면역적입니다.지열 소금에서 처리 액체 교환기에 대한 산업 표준 재료로 만듭니다..
"고효율"지열 PHE는 깨끗하게 유지 할 수있는 능력만큼 좋은 것입니다. 칼시트, 실리카 또는 anhydrite의 퇴적을 스케일하는 것이 주요 "효율 킬러"입니다.
쉐브론 판 기하학:높은 각의 쉐브론 패턴은 판 표면을 닦기 위해 더 큰 격동을 발생시키고, 오염의 시작을 지연시킵니다.
낮은 오염 요인 설계:공학자들은 "오염 지평"을 가지고 설계하여 즉각적인 종료 없이 시간이 지남에 따라 열 전달 용량을 약간 줄일 수 있습니다.
가스켓 호환성:밀폐 재료 (밀착) 는 온도 및 화학 프로파일과 일치해야합니다.플루오로엘라스토머 (Viton/FKM) 는 일반적으로 지열 액체에서 필요한 열대 온도와 화학 호환성을 위해 필요합니다..
부식 저항성 PHE가 최고 성능을 유지하려면 다음 프로토콜을 적용하십시오.
화학 청소 (CIP):주기적으로 부드러운 산성 용액 (표준형에 특화된, 예를 들어, 황산) 을 시스템으로 순환하여 판을 부식시키지 않고 미네랄 퇴적물을 용해합니다.
차차 압력 모니터링:열 교환기 앞뒤에 압력 센서를 설치하십시오. 급격한 차차 압력 상승 (델타 P) 은 판 오염의 가장 초기 지표입니다.
흐름 제어:설계 흐름 속도보다 현저하게 작동하는 것을 피하십시오. 이것은 격변을 줄여 액체가 자기 청소 (깨어쓰기) 속도를 잃게합니다.
Q: 지열에 있어서 껍질과 튜브보다 왜 플래크 열 교환기가 더 선호되는 걸까요?
A: PHE는 훨씬 더 높은 열 전달 계수 (U) 와 더 작은 물리적 발자국을 제공합니다. 또한 개별 판 청소를 위해 쉽게 분리 할 수 있습니다.껍데기 및 튜브 교환기는 내부에서 서비스하기가 어렵습니다..
질문: 물 완화제가 있으면 스테인리스 스틸을 사용할 수 있나요?
A: 물을 처리 할 때에도 지열 액체에는 예측 불가능한 미네랄이 포함되어 있습니다. 지열 응용 프로그램에서 재난적인 고장을 피하기 위해 타이타늄은 장기적인 신뢰성을 위해 권장됩니다.
질문: 얼마나 자주 청소를 해야 합니까?
A: 이것은 지열 소금물 (TDS) 의 미네랄 함량 (mineral content) 에 달려 있습니다. 대부분의 고성능 시설은 CIP 청소 주기를 일정 기준으로 수행합니다.열효율이 10~15% 감소하면 발생합니다..
지열에너지를 최적화하려면 열 성능과 화학적 탄력성을 균형을 잡을 수 있는 열 교환기가 필요합니다.높은 격동 흐름에 티타늄 또는 Hastelloy 판 재료와 공학을 우선 순위를 부여함으로써, 당신은 식물의 수명 동안 일관된 전력 출력 및 유지 보수 비용을 줄이는 것을 보장하는 부패와 확장으로부터 시스템을 보호합니다.
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