Osadzanie się zanieczyszczeń na powierzchniach wewnętrznych wymienników

Transkrypt

1 Osadanie się aniecysceń na poierchniach enętrnych ymiennió 1. Wstęp Podcas pracy ymiennia ciepła cęsto dochodi do osadania się sustancji stałych lu gęstych płynó jego nętru, tym na poierchniach ymiany ciepła. Zaniecyscenia gromadone na poierchniach ymiany ciepła ięsają opór cieplny preodenia pre pregrodę. Zaniecyscenia te taże mniejsają preroje poprecne anałó, tórymi prepłyają cynnii, poodując rost oporó prepłyu. Prycyną ięsonego spadu ciśnienia anałach mogą yć też łaściości aniecysceń poryających enętrne poierchnie ymiennia. Gromadenie się aniecysceń ymienniu pooduje oniecność jego oresoego yłącania esploatacji i cyscenia. Możliość gromadenia się aniecysceń ymienniu płya na yór typu i onstrucji ymiennia. Wymienni musi yć ta sonstruoany, ay można yło go oresoo ycyścić: syo, tanio i doładnie. Rys Rura aniecyscona enątr i na enątr.. Wpły aniecyscenia poierchni ymiany ciepła na prenianie ciepła Strumień preniającego ciepła dla ymiennia cystego 1

2 Q T (.1) sr gdie indes onaca enętrną poierchnię ymiany ciepła. Strumień preniającego ciepła dla ymiennia aniecysconego Q T (.) sr Współcynni preniania ciepła dla ymiennia aniecysconego 1 1 R (.3) gdie R jest całoitym oporem cieplnym yniającym oecności aniecysceń po dóch stronach pregrody R R R (.4) y pre aniecysconą pregrodę prepłyał tai sam strumień ciepła, ja prypadu pregrody cystej, prae strony rónań (.1) ora (.) musą yć róne T T (.5) ora sr sr T sr sr T (.6) Stąd (.7) Po pomnożeniu rónania (.3) stronami pre dostajemy 1 R (.8) Po podstaieniu praej strony rónania (.8) do rónania (.7) otrymujemy 1 R (.9)

3 Współcynni preniania ciepła dla poierchni cystej,, W/(m K) Rys. -1. Wpły aniecysceń na ielość ymaganej poierchni ymiany ciepła. R f = R. Współcynni preniania ciepła dla ruri aniecysconej po enętrnej i enętrnej stronie można olicyć rónania 1 R ln( d d) 1 R (.10) L Opór cieplny preodenia aniecysceń osadonych na ściance płasiej R (.11) i na enętrnej poierchni ściani cylindrycnej ln d d R (.1) 3

4 Talica -1. Całoity opór preodenia ciepła pre arsty aniecysceń enątr i na enątr ruri, R 10 4, m K/W Talica -. Wymagana dodatoa poierchnia ymiany ciepła poodu aniecysceń poierchni ymiany ciepła h o, h i spółcynnii niania ciepła odpoiednio od strony płasca i rure R ft całoity opór cieplny aniecysceń U c, U f spółcynnii preniania ciepła odpoiednio dla cystej i aniecysconej poierchni ymiany ciepła 3. Wpły aniecyscenia poierchni ymiany ciepła na opory hydraulicne Spade ciśnienia rurce spoodoany tarciem można olicyć e oru L p 4 f d (3.1) gdie f jest spółcynniiem tarcia Fanninga. Strumień cynnia rurce można olicyć ależności 4

5 d m (3.) 4 Warsta aniecysceń enątr ruri pooduje mniejsenie enętrnej średnicy ruri i najcęściej ięsa chropoatość enętrnej poierchni ruri. Ziąe pomiędy spadiem ciśnienia rurce aniecysconej i rurce nieaniecysconej jest następujący p f d (3.3) p f d Załadając, że strumień cynnia rurce aniecysconej i nieaniecysconej jest tai sam, można ależność (3.3) prestałcić do postaci p p f f d d 5 (3.4) Talica 3-1. Wrost spadu ciśnienia enątr ruri o średnicy enętrnej,1 mm, aniecysconej różnymi materiałami hematite-hematyt; calcite-alcyt; caronate-ęglan; phosphate-fosforan; sulphate-siarcan Wynii predstaione talicy 3-1 uysano pry ałożeniu oporu aniecyscenia 4 R 410 m K / W. 5

6 4. Typy aniecysceń poierchni ymiany ciepła 1) Zaniecyscenia cąstami stałymi. ) Zaniecyscenie sute rystaliacji. 3) Zaniecyscenie sute oroji. 4) Zaniecyscenie materiałami iologicnymi. 5) Zaniecyscenie sute reacji chemicnych. 5. Zapoieganie aniecysceniom ora metody cyscenia ymiennió ciepła O ile jest to możlie do cynnió ymieniających ciepło dodaje się specjalne sustancje uniemożliiające odładanie się aniecysceń lu je ropuscające. Stosuje się też metody mechanicne (scoti, uli gąi), ultradźięami, hydraulicne (oda pod ysoim ciśnieniem), pneumatycne, a taże połącenia tych metod, np. cyscenie mechanicno-hydraulicne. 6