दो जल प्रणालियाँ, दो पूरी तरह से अलग-अलग प्रदूषण तंत्र
एक पीटीएफई हीट एक्सचेंजर अपना परिचालन जीवन ठंडे पानी के साथ गर्म प्रक्रिया धारा को ठंडा करने, या गर्म पानी के साथ ठंडी प्रक्रिया धारा को गर्म करने में बिता सकता है। दोनों मामलों में, सेवा द्रव केवल पानी हो सकता है, फिर भी पीटीएफई सतह पर विकसित होने वाला दूषण व्यवहार तापमान, रसायन विज्ञान और सिस्टम डिजाइन के आधार पर नाटकीय रूप से भिन्न होता है।
ठंडा पानी का अनुप्रयोग धीरे-धीरे एक्सचेंजर सतह पर एक कठोर खनिज परत जमा करता है। एक हीटिंग{{2}वाटर लूप अक्सर एक्सचेंजर को निलंबित आयरन ऑक्साइड कीचड़ की एक नरम परत से ढक देता है। एक सेवा केतली जमा के समान पैमाना बनाती है; दूसरा पूरे पाइपिंग नेटवर्क में उत्पन्न संक्षारण उपोत्पादों को प्रसारित करता है।
मूल्यांकन करते समय इन अंतरों को समझना आवश्यक हैफाउलिंग पीटीएफई एक्सचेंजर कूलिंग बनाम गर्म पानीप्रदर्शन। सफाई रसायन, रखरखाव अंतराल और फ्लशिंग रणनीति वास्तव में मौजूद फाउलेंट के प्रकार के अनुरूप होनी चाहिए।
ठंडा पानी चट्टान की परत छोड़ देता है; गर्म पानी जंग की धूल छोड़ देता है, और पीटीएफई सही, सौम्य रासायनिक अनुनय से दोनों को दूर कर देता है।
पीटीएफई सतहें मेटल एक्सचेंजर्स से अलग व्यवहार क्यों करती हैं?
पीटीएफई फाउलिंग आसंजन को कम करता है
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स में बेहद चिकनी और रासायनिक रूप से निष्क्रिय सतह होती है। स्टेनलेस स्टील या अन्य धातु एक्सचेंजर्स की तुलना में, PTFE ऑफर करता है:
निचली सतह ऊर्जा
रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता में कमी
न्यूनतम न्यूक्लियेशन साइटें
उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध
कमजोर फाउलेंट आसंजन
ये गुण पूरी तरह से गंदगी को खत्म नहीं करते हैं, लेकिन वे उस ताकत को काफी कम कर देते हैं जिसके साथ एक्सचेंजर सतह पर जमा बंधन होता है।
नतीजतन:
स्केल जमा अक्सर पतले होते हैं
दूषित परतें अधिक आसानी से अलग हो जाती हैं
सफाई चक्र कम आक्रामक होते हैं
रासायनिक सफाई जोखिम को कम किया जा सकता है
फाउलिंग का प्रकार अभी भी मुख्य रूप से पीटीएफई के बजाय ऑपरेटिंग सेवा शर्तों पर निर्भर करता है।
शीतलन जल सेवा में ख़राब व्यवहार
शीतलन अनुप्रयोगों में खनिज स्केलिंग का प्रभुत्व है
शीतलन वाली जल प्रणाली में, अपेक्षाकृत ठंडा आने वाला पानी एक्सचेंजर के माध्यम से प्रवाहित होने पर गर्मी को अवशोषित करता है। जैसे-जैसे पानी का तापमान बढ़ता है, घुली हुई खनिज प्रजातियाँ कम स्थिर हो जाती हैं।
सबसे आम तंत्रों में से एक में कैल्शियम बाइकार्बोनेट का अपघटन शामिल है:
Ca(HCO3)2→CaCO3+CO2+H2OCa(HCO_3)_2 \\दायाँ तीर CaCO_3 + CO{8}} H_2OCa(HCO3)2→CaCO3+CO2+H2O
इस प्रतिक्रिया के कारण विघटित कैल्शियम कार्बोनेट ऊष्मा स्थानांतरण सतहों पर अवक्षेपित हो जाता है।
परिणामी पैमाना आम तौर पर है:
मुश्किल
क्रिस्टलीय
घना
थर्मली इन्सुलेटिंग
दिखने में सफ़ेद या मटमैला -सफ़ेद
यह प्रक्रिया केतली, बॉयलर या घरेलू वॉटर हीटर के अंदर पैमाने के निर्माण से मिलती जुलती है।
लैंगेलियर संतृप्ति सूचकांक की भूमिका
कैल्शियम कार्बोनेट स्केलिंग लैंगेलियर सैचुरेशन इंडेक्स (एलएसआई) से काफी प्रभावित होती है, जो जल प्रणालियों में स्केलिंग प्रवृत्ति का व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला संकेतक है।
एलएसआई इनके बीच संबंध का मूल्यांकन करता है:
पानी का तापमान
पीएच
कैल्शियम कठोरता
कुल क्षारीयता
घुले हुए ठोस पदार्थ
एक सकारात्मक एलएसआई सुपरसैचुरेशन और कैल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपण की प्रवृत्ति को इंगित करता है।
चूँकि ठंडा पानी एक्सचेंजर के अंदर गर्मी को अवशोषित करता है, स्थानीय तापमान में वृद्धि जल रसायन को स्केल निर्माण की ओर आगे बढ़ा सकती है।
पीटीएफई स्केल आसंजन को कमजोर करता है
हालाँकि स्केलिंग अभी भी PTFE सतहों पर होती है, बॉन्ड की ताकत आमतौर पर मेटल एक्सचेंजर्स की तुलना में बहुत कम होती है।
चिकनी फ्लोरोपॉलीमर सतह क्रिस्टल एंकरिंग बिंदुओं को कम करती है, जिससे जमाव होता है:
हटाना आसान
कम घना
यांत्रिक रूप से कम दृढ़
यह विशेषता अक्सर अपेक्षाकृत हल्के तरीकों का उपयोग करके सफाई करने की अनुमति देती है।
पानी को ठंडा करने के पैमाने के लिए सफाई के तरीके
चूँकि प्रमुख फाउलेंट खनिज आधारित है, अम्लीय सफाई समाधान आमतौर पर प्रभावी होते हैं।
विशिष्ट दृष्टिकोणों में शामिल हैं:
एसिड परिसंचरण में हल्का अवरोध
पतला साइट्रिक एसिड सफाई
सल्फामिक एसिड फॉर्मूलेशन
नियंत्रित डीस्केलिंग समाधान
एसिड कैल्शियम कार्बोनेट जमा को घोलता है जबकि संक्षारण अवरोधक आसन्न धातु प्रणाली घटकों की रक्षा करने में मदद करते हैं।
आक्रामक खनिज एसिड आम तौर पर अनावश्यक होते हैं क्योंकि पीटीएफई स्वयं स्केल परत को मजबूती से बरकरार नहीं रखता है।
तापन जल सेवा में ख़राब व्यवहार
बंद-लूप हीटिंग सिस्टम अलग तरह से व्यवहार करते हैं
तापन-जल सेवा अक्सर पूरी तरह से अलग-अलग परिस्थितियों में संचालित होती है।
कई औद्योगिक प्रणालियों में, गर्म पानी निम्न से जुड़े एक बंद लूप नेटवर्क के माध्यम से प्रसारित होता है:
बॉयलर
कार्बन स्टील पाइपिंग
पंप्स
विस्तार टैंक
वाल्व और फिटिंग
कूलिंग टावरों के विपरीत, इन प्रणालियों में ताजे पानी की मात्रा अपेक्षाकृत कम होती है। परिणामस्वरूप, खनिज स्केलिंग कम प्रभावी हो जाती है।
इसके बजाय, प्राथमिक दूषण स्रोत अक्सर लूप में कहीं और होने वाले क्षरण से उत्पन्न होता है।
आयरन ऑक्साइड दूषण मुख्य संदूषक बन जाता है
कार्बन स्टील पाइपिंग के अंदर संक्षारण से निलंबित आयरन ऑक्साइड कण उत्पन्न होते हैं, जिन्हें आमतौर पर कहा जाता है:
काला ऑक्साइड कीचड़
मैग्नेटाइट जमा
लौह संक्षारण जुर्माना
ये कण बंद लूप के माध्यम से लगातार घूमते रहते हैं और धीरे-धीरे हीट एक्सचेंजर के कम वेग वाले क्षेत्रों के अंदर बस जाते हैं।
दूषण परत आमतौर पर होती है:
कोमल
चुरमुरा
गहरा भूरा या काला
ढीला-ढाला अनुयायी
आसानी से परेशान
आयरन ऑक्साइड प्रदूषण मुख्य रूप से पानी की कठोरता के बजाय समग्र प्रणाली के भीतर संक्षारण दर का एक कार्य है।
खराब ऑक्सीजन नियंत्रण, अपर्याप्त रासायनिक उपचार, और पुराना पाइपिंग बुनियादी ढांचा सभी ऑक्साइड उत्पादन को तेज कर सकते हैं।
आयरन ऑक्साइड फाउलिंग के खिलाफ पीटीएफई प्रदर्शन
जमाराशि कमजोर रूप से पीटीएफई का पालन करती है
कम घर्षण वाली पीटीएफई सतह आयरन ऑक्साइड कीचड़ के आसंजन को काफी हद तक सीमित कर देती है।
खनिज पैमाने के विपरीत, जो सीधे सतहों पर क्रिस्टलीकृत होता है, ऑक्साइड कण आमतौर पर बहते पानी द्वारा यांत्रिक रूप से ले जाए जाते हैं। चूँकि PTFE थोड़ी यांत्रिक पकड़ प्रदान करता है, इसलिए ये कण अक्सर शिथिल रूप से जुड़े रहते हैं।
कई प्रणालियों में, नियमित हाइड्रोलिक फ्लशिंग अकेले ही पर्याप्त दूषण संचय को दूर कर सकती है।
ताप जल प्रणालियों के लिए सफाई के तरीके
चूंकि फाउलेंट में खनिज जमा के बजाय मुख्य रूप से निलंबित संक्षारण उत्पाद होते हैं, इसलिए अम्लीय डीस्केलिंग रसायन विज्ञान आमतौर पर अनावश्यक होता है।
पसंदीदा सफाई विधियों में अक्सर शामिल हैं:
उच्च-वेग से पानी का बहना
यांत्रिक परिसंचरण सफाई
सौम्य क्षारीय डिटर्जेंट धुलाई
सर्फेक्टेंट-आधारित सफाई एजेंट
ये दृष्टिकोण बंद लूप सिस्टम में अनावश्यक एसिड एक्सपोज़र लाए बिना ऑक्साइड कणों को निलंबित और हटा देते हैं।
इसलिए सफाई रणनीति का चयन पीटीएफई सामग्री के बजाय फाउलेंट रसायन विज्ञान के अनुसार किया जाता है।
ठंडा करने वाले पानी और गर्म करने वाले पानी की गंदगी की तुलना करना
दोनों सेवाओं के बीच मुख्य अंतर
| विशेषता | शीतल जल सेवा | ताप जल सेवा |
|---|---|---|
| प्राथमिक फाउलेंट | कैल्शियम कार्बोनेट स्केल | आयरन ऑक्साइड कीचड़ |
| जमा बनावट | कठोर और क्रिस्टलीय | नरम और ख़स्ता |
| मुख्य कारण | सकारात्मक एलएसआई और खनिज वर्षा | सिस्टम संक्षारण दर |
| विशिष्ट जल व्यवस्था | कूलिंग लूप खोलें | बंद गर्म{{0}वाटर लूप |
| पीटीएफई से आसंजन | कमजोर से मध्यम | बहुत कमजोर |
| पसंदीदा सफाई रसायन शास्त्र | हल्का अवरोधक एसिड | क्षारीय डिटर्जेंट या फ्लशिंग |
यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि एक अनुचित सफाई विधि रखरखाव के प्रयास को बर्बाद कर सकती है या अनावश्यक रूप से सिस्टम सामग्री को आक्रामक रसायनों के संपर्क में ला सकती है।
लंबी अवधि की रखरखाव रणनीति
जल रसायन नियंत्रण आवश्यक रहता है
हालाँकि PTFE स्केलिंग और संक्षारण दोनों से संबंधित दूषण का प्रभावी ढंग से प्रतिरोध करता है, फिर भी दीर्घकालिक प्रदर्शन अभी भी सिस्टम रसायन प्रबंधन पर बहुत अधिक निर्भर करता है।
शीतलन जल प्रणालियों के लिए, महत्वपूर्ण नियंत्रणों में शामिल हैं:
एलएसआई निगरानी
कठोरता में कमी
पीएच समायोजन
ब्लोडाउन प्रबंधन
एंटीस्केलेंट उपचार
जल प्रणालियों को गर्म करने के लिए, प्रमुख प्राथमिकताओं में शामिल हैं:
ऑक्सीजन नियंत्रण
संक्षारण अवरोधक रखरखाव
निस्पंदन
चुंबकीय गंदगी पृथक्करण
बंद-लूप अखंडता
पीटीएफई गंदगी की गंभीरता को कम करता है लेकिन जमा गठन के लिए जिम्मेदार अंतर्निहित जल रसायन तंत्र को खत्म नहीं करता है।
निष्कर्ष
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर का दूषित व्यवहार काफी हद तक इस बात पर निर्भर करता है कि सिस्टम ठंडा पानी या गर्म पानी सेवा में काम करता है या नहीं। शीतलन अनुप्रयोग मुख्य रूप से जल रसायन विज्ञान और लैंगेलियर संतृप्ति सूचकांक स्थितियों द्वारा संचालित कैल्शियम कार्बोनेट स्केल उत्पन्न करते हैं, जबकि गर्म - जल तापन प्रणालियाँ आमतौर पर पाइपिंग जंग द्वारा उत्पन्न निलंबित लौह ऑक्साइड कीचड़ को जमा करती हैं।
पीटीएफई सतहें अपनी चिकनी, रासायनिक रूप से निष्क्रिय संरचना के कारण दोनों प्रकार के फाउलेंट से आसंजन का विरोध करती हैं। हालाँकि, इष्टतम सफाई रणनीति दोनों सेवाओं के बीच काफी भिन्न है। खनिज स्केल हल्की बाधित एसिड सफाई के लिए सबसे अच्छी प्रतिक्रिया देता है, जबकि संक्षारण - उत्पाद कीचड़ को आमतौर पर फ्लशिंग या हल्के क्षारीय डिटर्जेंट के माध्यम से हटा दिया जाता है।
इसलिए सबसे प्रभावी दीर्घकालिक रखरखाव दृष्टिकोण विशेष रूप से सिस्टम में मौजूद वास्तविक दूषण तंत्र पर लक्षित है। यहां तक कि सबसे सरल औद्योगिक तरल पदार्थ {{2} पानी - भी अपने ऑपरेटिंग तापमान और सेवा वातावरण के आधार पर दो पूरी तरह से अलग गंदे व्यक्तित्व विकसित कर सकता है।
