مبادلات گرما صفحه مقاوم به خوردگی: بهره وری ژئوترمال مهندسی

استخراج مایعات زمین گرمایی یک محیط عملیاتی تهاجمی را ارائه می دهد که توسط دمای بالا، آب نمک اسیدی و مقیاس بندی مواد معدنی تعریف می شود.مبادلات گرما صفحه ای با کارایی بالا (PHEs)استاندارد صنعت برای این برنامه ها به دلیل ضریب انتقال گرما برتر آنها هستند.با انتخاب مواد مقاوم در برابر خوردگی مناسب، به طور خاص تیتانیوم یا استیل و بهینه سازی آشفتگی جریان، امکانات می توانند به حداکثر رساندن بازیابی حرارتی در حالی که به حداقل رساندن زمان توقف ناشی از آلودگی یا تخریب شیمیایی.

عملکرد یک مبادله گرما توسط معادله انتقال گرما اساسی تنظیم می شود:

در سیستم های زمین حرارتی، هدف این است که U (معادل انتقال گرما) را به حداکثر برسانیم.مبادلات گرما صفحه ای در اینجا برتری دارند زیرا صفحه های نازک و سطوح الگوی chevron آنها باعث آشفتگی بالا حتی در سرعت جریان کم می شوداین آشفتگی لایه مرزی مایع را مختل می کند و مانع از رکود می شود که منجر به تراشیدن مواد معدنی می شود.

مایعات زمین گرمایی اغلب حاوی نمک های محلول شده، سولفید ها و کلرایدها هستند که فولاد ضد زنگ استاندارد 304 یا 316 را در عرض چند ماه نابود می کنند.مقاومت در برابر خوردگی عامل اصلی طول عمر PHE در این بخش است.

مزاياي تيتانيوم:تيتانيوم عملاً در برابر اثرات خورشيد هاي ژئوترمالي ايمن استکه باعث می شود آن را به عنوان ماده استاندارد صنعت برای مبادلات مایعات ژئوترمیک محلول به فرآیند تبدیل کند..

یک PHE زمین گرمایی "کارآمد" تنها به اندازه توانایی آن در حفظ تمیز است. مقیاس گذاری رسوب کلسیت، سیلیس یا آنیدریت، "کشتکار کارایی" اصلی است.

• هندسه صفحه شاورون:الگوهای زاویه بالا باعث ایجاد آشفتگی بیشتر برای تمیز کردن سطوح صفحه می شود و شروع آلودگی را به تاخیر می اندازد.

• طراحی با فاکتور آلودگی کم:مهندسان طراحی می کنند با "حاشیه آلودگی"، که اجازه می دهد تا کمی کاهش در ظرفیت انتقال گرما در طول زمان بدون نیاز به خاموش شدن فوری.

• سازگاری گاسکت:مواد مهر و موم باید با درجه حرارت و مشخصات شیمیایی مطابقت داشته باشند.فلوروالستومرها (Viton/FKM) به طور معمول برای دمای شدید و سازگاری شیمیایی مورد نیاز در مایعات زمین گرم مورد نیاز هستند..

برای اطمینان از این که PHE مقاوم به خوردگی شما عملکرد بالایی را حفظ می کند، این پروتکل ها را اجرا کنید:

1. تمیز کردن شیمیایی (CIP):به طور دوره ای محلول های اسیدی خفیف (خصوصی برای نوع مقیاس بندی، به عنوان مثال، اسید سولفامیک) را از طریق سیستم برای حل رسوب مواد معدنی بدون خوردگی صفحات چرخه کنید.

2. نظارت بر فشار دیفرانسیل:سنسورهای فشار را قبل و بعد از مبادله گرما نصب کنید. افزایش ناگهانی فشار فرقی (دلتای P) اولین نشانه آلودگی صفحه است.

3. کنترل جریان:از کار کردن به طور قابل توجهی در زیر نرخ جریان طراحی اجتناب کنید، زیرا این باعث کاهش آشفتگی می شود و باعث می شود که مایع سرعت خود تمیز کردن خود را از دست دهد.

س: چرا مبادلات گرما صفحه ای در مقابل پوسته و لوله برای زمین گرمایی ترجیح داده می شود؟

A: PHEs دارای ضریب انتقال گرما (U) به طور قابل توجهی بالاتر و اثر فیزیکی کوچکتر هستند. علاوه بر این، آنها را می توان به راحتی برای تمیز کردن بشقاب های فردی جدا کرد.در حالی که مبادلات شیل و لوله در داخل سخت است..

س: آیا می توانم از فولاد ضد زنگ استفاده کنم اگر نرم کننده آب داشته باشم؟

ج: حتی با تصفیه آب، مایعات زمین حرارتی اغلب حاوی مواد معدنی غیر قابل پیش بینی هستند. تیتانیوم برای قابلیت اطمینان طولانی مدت در کاربردهای زمین حرارتی توصیه می شود تا از شکست فاجعه بار جلوگیری شود.

س: چه مدت باید تمیز کردن محل را انجام دهم؟

A: این بستگی به محتوای مواد معدنی (TDS) آب نمک زمین حرارتی شما دارد. اکثر تاسیسات با عملکرد بالا چرخه های تمیز کردن CIP را بر اساس برنامه ریزی انجام می دهند.با کاهش 10~15 درصد بهره وری حرارتی ایجاد می شود.

بهینه سازی انرژی زمین حرارتی نیاز به یک مبادله گرما دارد که می تواند عملکرد حرارتی را با انعطاف پذیری شیمیایی متعادل کند.با اولویت بندی مواد صفحه تیتانیوم یا Hastelloy و مهندسی برای جریان آشفتگی بالا، شما سیستم خود را از خوردگی و مقیاس بندی محافظت می کنید، اطمینان از تولید قدرت ثابت و کاهش هزینه های نگهداری در طول عمر نیروگاه.

آیا در حال حاضر در حال طراحی یا بهینه سازی یک سیستم بازیابی گرما زمین گرمایی هستید؟

اگر به راهنمایی در مورد سازگاری مواد خاص برای مشخصات شیمیایی مایع خود نیاز دارید یا به کمک در محاسبه سطح انتقال گرما لازم برای سرعت جریان خاص خود نیاز دارید،تیم مهندسی ما برای مشاوره فنی در دسترس است.

آیا می خواهید تفاوت های میان مبادلات گرما صفحه ای "برز شده" در مقابل مبادلات گرما صفحه ای "برز شده" را برای محدوده دمای خاص گیاه زمین گرمایی خود بررسی کنید؟