จะเลือกตัวแลกเปลี่ยน PTFE สำหรับการทำความเย็นน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง-ในคอนเดนเซอร์ของโรงไฟฟ้าได้อย่างไร

คอนเดนเสทที่ส่งกลับไปยังหม้อต้มไอน้ำแรงดันสูง-จะต้องคงความสะอาดเกือบเท่ากับน้ำกลั่น โดยมักวัดค่าการนำไฟฟ้าเป็นเศษส่วนของไมโครซีเมนส์ต่อซม. มลภาวะของโลหะละลายที่เกิดขึ้นระหว่างการทำความเย็นแม้เพียงเล็กน้อยก็สามารถจำกัดประสิทธิภาพของกังหัน เพิ่มการกัดกร่อน และทำลายอุปกรณ์วงจรไอน้ำที่สำคัญ-ได้ ในระบบเหล่านี้ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนไม่เพียงแต่จะถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังช่วยรักษาความบริสุทธิ์ของน้ำทั้งหมดภายใต้สถานการณ์การทำงานทั้งหมดอีกด้วย

ด้วยเหตุนี้ จึงมีการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษ PTFE มากขึ้นเพื่อรับผิดชอบการทำความเย็นคอนเดนเสทในโรงงานผลิตไฟฟ้า ซึ่งความทนทานต่อการปนเปื้อนใกล้เป็นศูนย์

เหตุใดคอนเดนเสทที่มีความบริสุทธิ์สูง-จึงมีความสำคัญ
ประสิทธิภาพของวงจรไอน้ำ-และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับคุณภาพคอนเดนเสทอย่างมาก

การนำไฟฟ้าคอนเดนเสทมักถูกเก็บไว้ต่ำกว่าในระบบโรงไฟฟ้าแรงดันสูง-:

การนำไฟฟ้า<0.1 μS/cm\text{Conductivity} < 0.1\,\mu S/cmConductivity<0.1μS/cm

แม้แต่ไอออนของโลหะที่ละลายในปริมาณเล็กน้อยก็ยังเป็นอันตรายได้ในระดับความบริสุทธิ์เหล่านี้

แหล่งที่มาของการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่ :

การกัดกร่อนพื้นผิวตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เป็นโลหะ

การรั่วไหลจากท่อสู่แผ่นท่อ

การบุกรุกของน้ำหล่อเย็น

ไอออนของเหล็กหรือทองแดงที่ละลายแล้ว

ผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนแบบกัลวานิก

มลพิษใดๆ ที่เข้าสู่วงจรคอนเดนเสทอาจหมุนเวียนผ่าน:

ท่อสำหรับหม้อไอน้ำ

กังหันที่ใช้ไอน้ำ

ซุปเปอร์ฮีตเตอร์

ระบบน้ำป้อน

เครื่องขัดสำหรับคอนเดนเสท

การปรับขนาด ความล้าจากการกัดกร่อน การสะสมตัวของกังหัน และประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่ลดลงคือผลลัพธ์บางส่วนที่เป็นไปได้

บทบาทของ PTFE ในการทำความเย็นน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง-
การใช้งานคอนเดนเซอร์โรงไฟฟ้าระบายความร้อนด้วยน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงของตัวแลกเปลี่ยน PTFE ได้รับประโยชน์จากความเฉื่อยทางเคมีที่เหนือกว่าของ PTFE และพื้นผิวที่ไม่เปียก{0}}เป็นโลหะ

ภายใต้สภาวะการทำงานทั่วไป PTFE จะไม่ปล่อยไอออนลงในกระแสน้ำบริสุทธิ์พิเศษ- ตรงกันข้ามกับเครื่องแลกเปลี่ยนโลหะแบบดั้งเดิม

พื้นผิวเปียกเฉื่อยโดยสมบูรณ์
เครื่องแลกเปลี่ยนจำเป็นต้องรักษาเส้นทางการไหลให้เฉื่อยโดยสมบูรณ์ในขณะที่ใช้คอนเดนเสทที่มีความบริสุทธิ์สูง-

มีการใช้กลยุทธ์การออกแบบหลายประการ:

แผ่นท่อที่ไม่ใช่โลหะทั้งหมด-

หน้าท่อบุด้วย PTFE-

ท่อ PTFE ตลอดเส้นทางที่เปียก

ข้อต่อฟลูออโรโพลีเมอร์-แบบปิดผนึก

การเตรียมการเหล่านี้จะช่วยป้องกันไม่ให้คอนเดนเสทสัมผัสโดยตรงกับพื้นผิวโลหะ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนของไอออนิก

ผลลัพธ์ที่ได้คือการควบคุมการนำไฟฟ้าที่สม่ำเสมอและลดภาระของระบบการขัดเงา

ความสำคัญของการออกแบบ Tubesheet แบบคู่
วิธีหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้าม-
การรั่วไหลโดยอุบัติเหตุระหว่างน้ำประปากับวงจรคอนเดนเสทที่มีความบริสุทธิ์สูง-มักเป็นอันตรายจากการปนเปื้อนที่ใหญ่ที่สุดในระบบทำความเย็นคอนเดนเสท แทนที่จะเป็นการชะล้างไอออนที่ช้า

ท่อที่รั่วเพียงเส้นเดียว-ถึง-ทางแยกของแผ่นท่อในตัวแลกเปลี่ยนแบบดั้งเดิมสามารถปล่อยให้มลพิษทางน้ำหล่อเย็นเข้าสู่กระแสคอนเดนเสทโดยไม่มีใครสังเกตเห็น

ระบบที่สำคัญมักจะใช้โครงสร้างท่อคู่เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้

การทำงานของ Double Tubesheets
ท่อแต่ละท่อในเครื่องแลกเปลี่ยนแผ่นท่อคู่จะเดินทางผ่านแผ่นท่อที่แตกต่างกันสองแผ่นซึ่งถูกแบ่งด้วยช่องระบายอากาศขนาดเล็ก

แทนที่จะไหลตรงเข้าไปในวงจรของไหลของฝ่ายตรงข้าม ของไหลจะหนีเข้าไปในช่องระบายอากาศหากมีการรั่วไหลเกิดขึ้นที่จุดปิดผนึกจุดหนึ่ง

ของเหลวที่รั่วไหลจะถูกกำจัดหรือสังเกตเห็นจากภายนอกอย่างปลอดภัย

ผนังป้องกันสองชั้นช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำจะสะอาดเหมือนแรกเกิด

วิธีการนี้จะสร้างสิ่งกีดขวางที่ได้รับการตรวจสอบอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างน้ำหล่อเย็นและคอนเดนเสทบริสุทธิ์พิเศษ-

ระบบ Double Tubesheet มักใช้ใน:

สถานีผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงผลิตไอน้ำแรงดันสูง-

ระบบสาธารณูปโภคด้านเภสัชกรรม

วงจรน้ำบริสุทธิ์พิเศษสำหรับเซมิคอนดักเตอร์

สภาพการทำความเย็นแบบคอนเดนเสทและความเข้ากันได้ของ PTFE
ในช่วงอุณหภูมิทั่วไปที่ใช้ในการทำความเย็นคอนเดนเสท PTFE จะแสดงประสิทธิภาพที่โดดเด่น

โดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิในการทำงานโดยทั่วไปจะต่ำกว่า:

T<100∘CT < 100^\circ CT<100∘C

ในช่วงนี้ PTFE นำเสนอ:

ความคงตัวทางเคมีที่ดีเยี่ยม

ปล่อยไอออนออกมาน้อยมาก

การป้องกันที่แข็งแกร่งต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อน

ความเหมาะสมกับน้ำบริสุทธิ์พิเศษ

ความต้านทานต่อสิ่งสกปรกในน้ำหล่อเย็น

นอกจากนี้ กลไกการกัดกร่อนหลายอย่างที่ส่งผลต่อระบบแลกเปลี่ยนโลหะที่สัมผัสกับเคมีผสมน้ำจะถูกต้านทานโดยวัสดุ

การเลือกโครงสร้าง Tubesheet ที่ไม่ใช่- Tubesheet ที่เป็นโลหะทั้งหมด
อาจจำเป็นต้องใช้ระบบท่อแผ่นที่ไม่ใช่โลหะทั้งหมด-ในการใช้งานที่มีความบริสุทธิ์สูงพิเศษที่มีความต้องการมากที่สุด

สิทธิประโยชน์ประกอบด้วย:

การกำจัดพื้นผิวโลหะที่สัมผัสออก

ลดความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน

การป้องกันการนำไฟฟ้าสูงสุด

ปรับปรุงความเฉื่อยทางเคมี

อย่างไรก็ตาม ข้อควรพิจารณาในการรองรับโครงสร้างจะต้องได้รับการตรวจสอบอย่างรอบคอบในระบบแลกเปลี่ยนขนาดใหญ่

แผ่นท่อโลหะเคลือบ PTFE-
ในระบบแรงดันสูง-หรือใหญ่กว่านั้น อาจยังคงใช้แผ่นท่อโครงสร้างเหล็กเพื่อความแข็งแรง ในขณะที่พื้นผิวที่เปียกได้รับการปกป้องด้วยซับใน PTFE

การออกแบบไฮบริดนี้ผสมผสาน:

ความแข็งแกร่งของกลศาสตร์

ต้านทานแรงดัน

การแยกของเหลวที่มีความบริสุทธิ์สูง-

ความสมบูรณ์ของไลเนอร์ที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรวมกันเหล่านี้

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับน้ำหล่อเย็น
ด้านความเย็นของตัวแลกเปลี่ยนอาจประกอบด้วย:

หอหล่อเย็นน้ำ

น้ำในแม่น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว

น้ำทะเล

ระบบไกลคอลแบบลูปปิด-

น้ำเพื่อสาธารณูปโภคอุตสาหกรรม

ของเหลวเหล่านี้มักประกอบด้วยอนุภาคแขวนลอย มลพิษทางชีวภาพ แร่ธาตุที่ละลายในน้ำ และคลอไรด์

โครงสร้างแผ่นท่อคู่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม้ด้านใดด้านหนึ่งจะพบกับการรั่วไหลหรือความเสียหายจากการกัดกร่อน มลภาวะก็ไม่สามารถเดินทางเข้าสู่ระบบคอนเดนเสทโดยตรงโดยไม่มีใครสังเกตเห็น

เคล็ดลับการออกแบบ: ตรวจสอบ Double Tubesheet Interspace
ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับการรั่วไหล
สิ่งสำคัญคือต้องจับตาดูพื้นที่ระบายอากาศระหว่างแผ่นท่อ

วิธีการติดตามที่แนะนำ ได้แก่ :

แว่นสายตา

โพรบสำหรับการนำไฟฟ้า

เซ็นเซอร์วัดความชื้น

ระบบตรวจสอบท่อระบายน้ำ

ตัวชี้วัดความดัน

ก่อนที่จะเกิดการปนเปื้อนข้าม-ได้ หัววัดค่าการนำไฟฟ้าที่วางอยู่ในช่องว่างสามารถแจ้งเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับการรั่วไหลของข้อต่อของท่อได้

การตรวจจับการรั่วไหลอย่างรวดเร็วช่วยปรับปรุงความปลอดภัยในการทำงานและการวางแผนการบำรุงรักษาได้อย่างมาก

ปัจจัยการออกแบบทางชลศาสตร์และความร้อน
การกำหนดขนาดตัวแลกเปลี่ยนยังคงต้องคำนึงถึงข้อกำหนดด้านความร้อนและไฮดรอลิกแบบดั้งเดิม นอกเหนือจากการพิจารณาเรื่องความบริสุทธิ์

พารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญ ได้แก่ :

ข้อกำหนดหน้าที่การทำความเย็น

ความดันที่อนุญาตลดลง

ข้อจำกัดความเร็วการไหล

ค่าเผื่อการทำฟาวล์

ที่พักขยายตัวด้วยความร้อน

การเข้าถึงมัดหลอด

ค่าการนำความร้อนที่ต่ำกว่าของ PTFE เมื่อเทียบกับโลหะมักได้รับการแก้ไขผ่านพื้นที่ผิวที่สูงขึ้นและรูปทรงมัดท่อที่ดีกว่า

ความน่าเชื่อถือในระยะยาว-ในการใช้งานด้านพลังงานที่สำคัญ
จำเป็นต้องมีความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานที่สูงมากสำหรับระบบผลิตไฟฟ้า

เหตุการณ์การปนเปื้อนที่ไม่คาดคิดในระบบคอนเดนเสทอาจส่งผลให้:

การปิดระบบกังหัน

การทำความสะอาดหม้อไอน้ำด้วยสารเคมี

การแทรกแซงสำหรับการขัดคอนเดนเสท

กำลังการผลิตลดลง

การหยุดทำงานเป็นเวลานาน

ด้วยเหตุนี้ โดยทั่วไปแล้วความน่าเชื่อถือของตัวแลกเปลี่ยนจึงถูกตัดสินจากการป้องกันการปนเปื้อนพอๆ กับประสิทธิภาพการระบายความร้อน

ความสมบูรณ์ทางกลของจุดต่อท่อ-ถึง-แผ่นท่อกลายเป็นวัตถุประสงค์การออกแบบขั้นพื้นฐาน

สรุปแล้ว
ระบบระบายความร้อนคอนเดนเสทที่มีความบริสุทธิ์สูง-สำคัญต้องการมากกว่าความเข้ากันได้ทางเคมีเพียงอย่างเดียว การรักษาค่าการนำไฟฟ้าต่ำเป็นพิเศษ-ตามที่กำหนดในวงจรไอน้ำของโรงไฟฟ้าในปัจจุบัน จำเป็นต้องมีการป้องกันอย่างสมบูรณ์ต่อการปนเปื้อนของไอออนิกและการรั่วไหล-ข้ามของของไหล

ระบบคอนเดนเซอร์ของโรงไฟฟ้าระบายความร้อนด้วยน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงของตัวแลกเปลี่ยน PTFE ที่สร้างขึ้นอย่างเหมาะสม ผสมผสานพื้นผิวเปียกที่ไม่เฉื่อยทางเคมีเข้ากับโครงสร้างท่อคู่ที่ทนทาน เพื่อรักษาความบริสุทธิ์ของคอนเดนเสทแม้ในสภาวะข้อบกพร่อง ด้วยการแยกคอนเดนเสทจากการปนเปื้อนของโลหะและการรั่วไหลของน้ำในอาคาร เครื่องแลกเปลี่ยนเหล่านี้จึง-มีความปลอดภัยทางกลที่รัดกุมสำหรับการรั่วไหลซึ่งจำเป็นสำหรับ-ระบบการผลิตไอน้ำแรงดันสูง

ในการผลิตกระแสไฟฟ้า มูลค่าของไอน้ำจะสะท้อนถึงความสะอาดของน้ำที่ถูกสร้างขึ้นในท้ายที่สุด