Малюнок 1-забруднена робоча пластина теплообмінника
Теплообмінники працюють у важких умовах, постійно здійснюючи температурний обмін між рухомими робочими середовищами: рідкими або газоподібними. Оскільки такі процеси ефективні для високоенергетичного стану газу або рідини, то їх рух в робочому просторі пристроїв відбувається при підвищених швидкостях і/або тисках.
Такі умови провокують забруднення поверхонь робочих деталей (див.рис. 1), що знижує ККД. Тому Періодичне регламентне обслуговування-обов'язковий елемент експлуатації теплообмінних апаратів.
Облік і аналіз факторів, що знижують довговічність теплообмінників
Види забруднень
Трудомісткість обслуговування враховують ще на стадії проектування. Для рідких робочих середовищ-води і водних розчинів-до уваги беруть:
- Розміри ефективної поверхні теплообміну: чим вони більші, тим більше накипу утворюється. Це залежить від ступеня чистоти робочих середовищ, які переміщуються всередині пристрою: при використанні теплообмінників з чистими рідинами забруднення йде менш активно. Таким чином, вибір на користь теплообмінників з мінімально допустимою площею робочої поверхні пластин знімає забруднюючий ефект. Заради цього жертвують зменшенням інтенсивності теплопередачі.
- Якість енергоносія. Рівень забруднення залежить від типу робочих середовищ. Відомі два види механічного забруднення: обростання і накип. В результаті обростання тверді частинки рідини або газу, що мають меншу кінетичну енергію, осідають на теплообмінних поверхнях (див. 2). Накип утворюється, коли робоче середовище містить частинки, що виділяються з рідини під впливом високих температур або кавітаційних процесів (див. 3). Інтенсивність утворення накипу помітніше там, де потік енергоносія втрачає швидкість, наприклад, через різку зміну напрямку руху.
- Якість фільтрів. Фільтри-вузьке місце теплопередавальних установок, тому що вони знижують витрату, викликають перепади тиску і вимагають збільшених обсягів енергоносія при перекачуванні. Проте, фільтри захищають теплообмінник від забруднення, а тому використовуються в установках підвищеної довговічності.
Малюнок 2-Зовнішній вигляд поверхні обростання пластини до (зліва) і після (праворуч) очищення
Малюнок 3-деформація поверхні пластин під впливом кавітації
Дані фактори враховуються для всіх виконань теплообмінників.
Фільтрація робочих середовищ
Розміри зважених
