مبدل حرارتي - مبدل - نازل - مبدل حرارتي پوسته و لوله - مبدل حرارتي صفحه اي -

يكي از مهمترين تجهيزات صنايع نفت، گاز ، پتروشيمي ، پالايشگاه و نيروگاه ها مبدل هاي حرارتي است كه نقش انتقال حرارت را ايفا مي‌كنند. داشتن راندمان بالا در اين تجهيزات، تاثير به سزايي در افزايش راندمان كل فرايند توليد دارد. از مهمترين عوامل كاهش راندمان در يك مبدل حرارتي، رسوب گيري آنها مي باشد. به همين علت در هر صنعتي كه از اين تجهيزات استفاده مي كند، دوره هاي زماني مشخصي براي رسوب زدايي و شستشوي آنها تعريف شده كه با ابزار هاي مختلف از جمله واترجت تميزكاري و رسوب زدايي انجام مي شود.

رسوب گذاري مبدل حرارتي علاوه بر كاهش راندمان حرارتي دستگاه با افزايش هزينه توليد باعث كاهش كيفيت يا مقدار محصولات توليد شده نيز مي گردد. اغلب جلوگيري از تشكيل رسوب غير ممكن است ولي با روش هاي مناسبي مانند تميز كاري مبدل ها در فواصل زماني مناسب و كاهش عوامل ايجاد رسوب مي توان تا حدودي زيانهاي ناشي از اين پديده را به حداقل رساند. انتخاب بهينه ترين روش تميز كاري مبدل از عواملي است كه مي تواند علاوه بر كاهش هزينه ها عمر مبدل هاي حرارتي را نيز افزايش دهد. مهمترين عاملي كه در انتخاب روش تميز كاري بايد به آن توجه كرد نوع و مقدار رسوبات ايجاد شده در مبدل مي باشد.

رسوب گذاري مبدل ها و اثرات آنها

در فرآيندهاي صنعتي رسوب ها انواع مختلفي دارند.

رسوب ذرات ريز معلق

1. رسوب گذاري ناشي از خوردگي
2. رسوب گذاري در اثر انجماد رسوب
3. رسوب گذاري بيولوژيكي
4. رسوب گذاري در اثر يك واكنش شيميايي
5. رسوب گذاري به علت تشكيل كريستال هاي جامد

در بسياري از موارد رسوب ايجاد شده ناشي از يك عامل نمي باشد ولي معمولا يكي از عوامل به عنوان مهمترين عامل در ايجاد رسوب مي باشد. به دليل اينكه ايجاد پديده رسوب در مبدل حرارتي گريز ناپذير است بر اساس توصيه انجمن توليد كنندگان مبدل ها يپوسته لوله (TEMA)همواره مقداري مجاز براي رسوب در طراحي مبدل ها در نظر گرفته مي شود تا ايجاد رسوب تا حد مجاز تاثير زيادي در فرآيند توليد نداشته باشد.  اما در تمامي موارد بايد تميزكاري مبدل در فواصل زماني مناسب جهت كاهش هزينه ها و جلوگيري از مشكلات فرآيندي صورت گيرد.

روش‌هاي اصلي رسوب زدايي مبدل حرارتي

براي از بين بردن رسوبات مبدل حرارتي از سه روش عمده استفاده ميشود:

• شستشوي شيميايي
• شستشوي مكانيكي
• شستشوي هيدروليكي ( واترجت فوق فشار بالا )

شستشوي شيميايي

هنگام نقص يا كاهش انتقال حرارت در مبدل ها پس از خارج كردن مبدل از سرويس، آزمايشات شيميايي لازم با توجه به شرايط فرآيند بر روي نمونه هاي رسوبات انجام شود تا نوع رسوبات اعم از رسوب ناشي از سيال فرآيندي و يا رسوبات ناشي از خوردگي مشخص گردد. پس از مشخص شدن نوع رسوب، مبدل ها توسط تجهيزات خاص مورد استفاده تحت شستشو قرار مي گيرند. مواد و محلول هاي قليايي، اسيدي، ضد خوردگي، مرطوب كننده و آلي مورد استفاده قرار مي گيرد. انتخاب نوع حلال بر اساس جنس فلز و آلياژ، قابليت حل شدن رسوبات، و هزينه آن انجام مي شود.

معايب شستشوي شيميايي

• هزينه بالا
• اثرات منفي بر روي محيط زيست
• خطرناك بودن مواد مورد استفاده براي كاربر
• شستشوي مكانيكي

بيشترين ابزار مورد استفاده در اين روش، انواع تميز كننده هاي پلاستيكي هستند كه با اسم پيگ ( pig ) شناخته مي شوند. اين تميز كننده ها تنها در لوله هايي كه داراي رسوبات نرم باشند كارايي دارند. از ديگر ابزار مورد استفاده، برس ها و تميز كننده هاي فلزي هستند كه براي رسوبات سخت تر استفاده مي شوند. در كنار استفاده از اين ابزارها مي بايست از جت آب نيز استفاده نمود.

شستشوي هيدروليك

دستگاه هاي واترجت صنعتي موثرترين و كارآمدترين روش براي شستشوي لوله هاي مبدل هاي حرارتي مي باشند. اگر رسوبات مجرا ، نرم و سطحي باشند، واترجت هاي با فشار ۲۵۰ بار موثر خواهد بود. هرچه سختي رسوب و آلودگي بيشتر باشد از دستگاه هاي با فشار بالاتر استفاده مي شود.

تميز كردن سخت ترين رسوب ها و آلودگي ها و رسوبات پليمري با استفاده از واترجت فوق فشار قوي تا ۳۰۰۰ بار و با كيفيت بسيار مطلوب امكان پذير مي باشد.

پارامترهاي موثر در شستشو با واترجت

واترجت فوق فشار قوي مي تواند لوله هايي كه از هيچ روش ديگري قابل تميز شدن نيست را رسوب زدايي نمايد. آگاهي از تكنولوژي پيشرفته اين تجهيزات، موجب مي شود استفاده از واترجت هاي صنعتي با كارايي بسيار بيشتري همراه باشد.

پارامترهاي اصلي و موثر در شستشوي هيدروليك با واترجت ها

۱. فشار موثر جت آب

نيروي مورد نياز براي جدا كردن آلودگي ها از سطوح با فشار آب تامين مي شود. آلودگي هاي جزيي با فشار كم آب از بين مي روند ولي رسوبات سخت، پليمري، روغني و آلودگي هايي كه در اثر مرور زمان پيوندهاي سطحي محكمي با سطوح ايجاد كرده اند نياز به نيروي بسيار بيشتري براي رسوب زدايي دارند.

۲. فاصله نازل از سطح

وقتي كه نازل در فاصله نزديكتري به سطح آلودگي قرار داشته باشد، تاثير ضربه واتر جت بيشتر شده اثر تخريبي بيشتري بر روي آلودگي خواهد داشت. همچنين پمپي كه فشار فوق بالا را تامين مي كند از نوع پمپ پيستوني بوده و با اينكه جريان سيال پيوسته به نظر مي رسد، در هر دقيقه حدود ۴۰۰۰ ضربه پرفشار آب به سطح وارد مي كند. تاثير اين ضربه در فاصله نزديك بسيار زياد  مي باشد و با افزايش فاصله به دليل افزايش قطر ستون آب و كاهش انرژي، اين تاثير كمتر مي شود. تاثير فاصله در نمودار زير نمايش داده شده است.

تاثير فاصله نازل بر رسوب زدايي

تاثير فاصله نازل از سطح بر كارايي واترجت در رسوب زدايي

۳. دبي سيال

افزايش دبي (Flow Rate) سيال مي تواند سرعت تميز كردن را افزايش بدهد و همچنين تاثير فشار را نيز افزايش دهد. اما با افزايش دبي، علاوه بر مصرف بسيار بيشتر آب، نيروي عكس العمل وارد شده به اپراتور بيشتر و حمل نازل سخت تر مي شود. استفاده از انواع ربات ها اين مشكل را مرتفع مي نمايد. براي رسوب زدايي و تميز كردن داخل لوله ها با استفاده از انواع drain speed مي توان به راحتي از بالاترين نرخ سيال عبوري استفاده نمود. همچنين با استفاده از نازل هاي مختلف ميتوان نياز به دبي بالا را كمتر كرد و با هزينه كمتري به نتيجه دلخواه و مطلوب رسيد. در نمودار زير، تاثير دبي بر تميزكردن در فاصله يكسان نازل از سطح، نمايش داده شده است.

تاثير دبي بر رسوب زدايي 

تاثير دبي نازل بر كارايي واترجت در رسوب زدايي

۴. زاويه پاشش آب

بيشترين فشار آب زماني است كه مسير آن به صورت عمود بر سطح وارد شود. در اين حالت بيشترين نيرو به آلودگي وارد مي شود. ولي پاشش آب با زاويه ۴۵ درجه با دو كاركرد به تميز كردن كمك مي‌كند:

سهولت در جلو رفتن نازل

به عقب راندن رسوبات جدا‌شده و در نتيجه خروج آنها از لوله

۵. تعداد نازل ها

استفاده از چند خروجي در نازل موجب بالا رفتن سرعت رسوب زدايي سطح لوله ها مي شود. البته در مورد رسوبات سخت تر، به فشار آب و درنتيجه نيروي بيشتري براي جدا كردن آلودگي از سطح نياز است. در اين مواقع از تعداد كمتري خروجي نازل استفاده مي گردد. بنابراين براي هر پروژه مي بايست از لوازم جانبي مناسب استفاده نمود.

۶. كيفيت جت آب

برخي از نازل ها آب را به صورت كاملا متمركز و با فشار موثر بالاتري جت مي كنند. براي اين كار از تكنولوژي خاصي استفاده مي شود كه از توربولانس شدن آب خروجي از نازل جلوگيري مي كند. كيفيت آب خروجي از نازل تاثير به سزايي در كيفيت تميز كردن در مورد رسوبات سخت و پليمري دارد.

همچنين نازل هاي مختلفي براي كاربردهاي مختلف طراحي شده كه مي توان براي افزايش بهره وري در پروژه هاي مختلف از آنها استفاده نمود.

نازل فشار بالاي واترجت صنعتي

نازل فشار بالاي واترجت صنعتي با قدرت تخريب بالا

۷. دماي آب

براي زدودن آلودگي هايي كه از روغن، گريس و ترموپلاستيك تشكيل شده باشند واترجت آب گرم به مراتب بهتر از واترجت آب سرد عمل مي كند. همچنين در رسوبات و آلودگي هايي كه به سختي به سطح چسبيده باشند، با آب گرم بهتر از آب سرد مي توان نظافت نمود.

سخن پاياني

براي رسوب زدايي هميشه لازم نيست تجهيزات گران قيمت كه با بالاترين فشار آب عمليات شستشو را انجام مي دهند. طراحي صحيح مدل شستشو مي تواند در زمان و هزينه، صرفه جويي شود. انتخاب لوازم صحيح با محدوده فشار درست مي‌تواند منجر به رسوب زدايي با كارآمدي بالا شود . گاهي مي‌توان با انتخاب لوازم‌ جانبي صحيح و محدوده‌هاي كاري مناسب، با فشار ۱۲۰۰ بار به نتيجه مطلوب ‌تري نسبت به فشار ۲۵۰۰ بار دست يافت. انتخاب صحيح پارامترهاي شستشو تا حد زيادي به تجربه و دانش فني مربوط مي‌باشد.

جهت كسب اطلاعات بيشتر و مشاهده اطلاعات فني ، تصاوير و قيمت مبدل حرارتي در معتبرترين برندها و انواع مدل ها به سايت بامين تهويه مراجعه فرماييد. همچنين مي توانيد از مشاوره رايگان با كارشناسان بامين تهويه بهره مند شويد.