نحوه بررسی سازگاری مایع خنک کننده قبل از انتخاب مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده

مبدل های حرارتی صفحه لحیم کاری شده (BPHEs) به طور گسترده در خنک کننده های صنعتی، سیستم های HVAC، تبرید، چیلرها، بازیابی حرارت و خنک کننده مایع استفاده می شوند. ساختار فشرده و چگالی سطح انتقال حرارت بالا آنها را برای سازندگان تجهیزات و خریداران صنعتی جذاب کرده است.

با این حال، انتخاب یک مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده بیش از مطابقت با ظرفیت خنک کننده، سرعت جریان و اندازه اتصال را شامل می شود.

یکی از مهمترین عوامل این است که آیا سیال عامل از نظر شیمیایی و حرارتی با مواد مبدل حرارتی سازگار است یا خیر.

خنک کننده ای که در یک مبدل حرارتی به خوبی عمل می کند ممکن است باعث خوردگی، رسوب یا خرابی زودرس در دیگری شود. این امر به ویژه برای مبدل های حرارتی صفحه لحیم کاری شده اهمیت دارد زیرا صفحات داخلی آنها به طور دائم به هم متصل شده اند و معمولاً نمی توان آنها را برای تمیز کردن یا تعویض مکانیکی جدا کرد.

سازگاری یک خنک کننده به ترکیب شیمیایی، دمای عملیاتی، غلظت، کیفیت آب و مواد در معرض سیال بستگی دارد.

به عنوان مثال، یک مبدل حرارتی فولاد ضد زنگ معمولی لحیم کاری مسی ممکن است برای کاربردهای خاص آب تصفیه شده و گلیکول مهار شده مناسب باشد. با این حال، مواد شیمیایی تهاجمی آب، آمونیاک، یا مواد شیمیایی پاک کننده نامناسب ممکن است مشکلات سازگاری جدی ایجاد کنند.

این راهنما نحوه ارزیابی سازگاری مایع خنک کننده، مقایسه مواد معمول لحیم کاری، شناسایی پارامترهای حیاتی کیفیت آب و تهیه اطلاعات مورد نیاز قبل از درخواست مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده را توضیح می دهد.

1. سازگاری خنک کننده در مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده به چه معناست؟

1.1 درک مواد داخل مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده

یک متعارف مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده از صفحات فلزی نازک موجدار تشکیل شده است که به طور دائم در نقاط تماس به هم متصل می شوند.

موج‌ها کانال‌های جریان متناوب را برای دو سیال ایجاد می‌کنند و اجازه می‌دهند حرارت از طریق سطوح فلزی منتقل شود و در عین حال سیال‌ها را جدا نگه می‌دارند.

مصالح ساختمانی رایج عبارتند از:

• صفحات انتقال حرارت از جنس استنلس استیل

• مواد لحیم کاری بر پایه مس یا نیکل

• اتصالات و صفحات پوششی فولاد ضد زنگ بسته به طرح

مواد دقیق بین تولید کنندگان و مدل های محصول متفاوت است.

یک مبدل مسی معمولی ممکن است از صفحات فولادی ضد زنگ استفاده کند که با مواد پرکننده مسی متصل شده اند.

سطوح صفحه و مواد لحیم کاری در معرض هر دو باید با سیال عامل سازگار باشند.

1.1.1 چرا مواد لحیم کاری به اندازه مواد صفحه اهمیت دارد

یک خریدار ممکن است 'صفحات فولادی ضد زنگ 316L' را در توضیحات محصول ببیند و فرض کند که کل مبدل دارای مقاومت خوردگی فولاد ضد زنگ است.

این فرض نادرست است.

مواد لحیم کاری نیز بخشی از ساختاری است که با سیال در تماس است.

اگر مایع خنک کننده مواد لحیم کاری را خورده کند، مبدل حرارتی ممکن است همچنان نشت داخلی یا آسیب های دیگر را تجربه کند، حتی اگر صفحات فولادی ضد زنگ تا حد زیادی تحت تأثیر قرار نگیرند.

1.1.1.1 یک اشتباه رایج در خرید

فرض کنید یک خریدار باید یک مبدل حرارتی صفحه ای لحیم کاری شده از جنس استنلس استیل را برای سیستم خنک کننده پردازش شیمیایی خریداری کند.

تامین کننده مدلی از صفحات فولاد ضد زنگ و مس با استفاده از فرآیند لحیم کاری ارائه کرد.

اگرچه خریدار سازگاری فولاد ضد زنگ را تأیید کرد، اما مقاومت در برابر خوردگی مس را آزمایش نکرد.

این موضوع باعث شد که مشکل سازگاری مواد قابل حلی حل نشده باشد.

روش صحیح این است که به جای بررسی فقط آلیاژ صفحه اصلی، سازگاری هر ماده خیس شده را تأیید کنید.

1.2 سازگاری شیمیایی در مقابل سازگاری حرارتی

سازگاری مایع خنک کننده شامل دو ملاحظه متفاوت است.

سازگاری شیمیایی به این موضوع مربوط می شود که آیا سیال می تواند باعث خوردگی غیرقابل قبول، حمله شیمیایی، تخریب مواد یا آلودگی شود.

مناسب بودن حرارتی و هیدرولیکی به این موضوع مربوط می شود که آیا ویژگی های سیال به مبدل اجازه می دهد تا به وظیفه گرمایی و افت فشار مورد نیاز دست یابد.

یک سیال می تواند از نظر شیمیایی قابل قبول باشد اما به دلیل ویسکوزیته، ظرفیت گرمایی ویژه یا هدایت حرارتی، همچنان به اندازه مبدل حرارتی متفاوتی نیاز دارد.

هر دو جنبه را باید ارزیابی کرد.

1.3 چرا هر دو مدار سیال باید بررسی شوند

مبدل های حرارتی صفحه لحیم کاری شده معمولا از دو مدار سیال مجزا تشکیل شده اند.

به عنوان مثال، یک طرف ممکن است آب تصفیه شده را به گردش درآورد، در حالی که طرف دیگر ممکن است مخلوط گلیکول را حمل کند.

هر دو سیال با صفحات داخلی مربوطه و مفاصل لحیم کاری شده خود در تماس هستند.

حتی اگر سیال در یک مدار سازگار باشد، مدار دیگر ممکن است همچنان خطر خوردگی یا آلودگی داشته باشد.

بنابراین، هنگام انجام بررسی سازگاری، این دو مدار باید جداگانه ارزیابی شوند.

2. کدام خنک کننده ها معمولاً در مبدل های حرارتی صفحه لحیم کاری استفاده می شوند؟

2.1 آب تصفیه شده

آب به طور گسترده در HVAC، خنک کننده صنعتی، بازیابی حرارت و انتقال حرارت مایع به مایع استفاده می شود.

خواص حرارتی مطلوبی را فراهم می کند و اغلب برای گردش اقتصادی مقرون به صرفه است.

با این حال، سازگاری آب به ترکیب شیمیایی آن بستگی دارد.

عوامل بالقوه مهم عبارتند از:

• pH

• غلظت کلرید

• اکسیژن محلول

• رسانایی

• سختی

• نمک های محلول

• مواد شیمیایی تصفیه آب

• ذرات معلق

همه منابع آب ترکیب یکسانی ندارند.

برای مثال، آب تصفیه‌شده با حلقه بسته ممکن است رفتار متفاوتی با آب‌های زیرزمینی تصفیه‌نشده یا آب سیستم خنک‌کننده باز داشته باشد.

منبع آب و برنامه تصفیه باید قبل از انتخاب تجهیزات شناسایی شود.

2.2 محلول های اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول

معمولاً در مواقعی که نیاز به محافظت در برابر یخ زدگی باشد، از مخلوط آب و گلیکول استفاده می شود.

دو نوع مهم گلیکول عبارتند از:

اتیلن گلیکول (EG): در بسیاری از سیستم های انتقال حرارت صنعتی استفاده می شود.

پروپیلن گلیکول (PG): در کاربردهایی استفاده می شود که ویژگی های خاص آن یا الزامات ایمنی و مقرراتی پروژه آن را ترجیح می دهد.

هر دو ممکن است برای مبدل های حرارتی صفحه لحیم کاری شده مناسب مناسب باشند، اما سازگاری به فرمول کامل مایع خنک کننده و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

خریدار باید ارائه دهد:

• نوع گلیکول

• غلظت گلیکول

• بر اساس غلظت، مانند وزن یا حجم

• تولید کننده محصول و درجه تجاری

• اطلاعات بازدارنده خوردگی

• حداکثر و حداقل دمای عملیاتی

2.2.1 چرا گلیکول مهار شده و مهار نشده متفاوت هستند

بسیاری از خنک کننده های تجاری اتیلن گلیکول حاوی بازدارنده های خوردگی هستند.

این افزودنی ها به محافظت از اجزای فلزی تحت شرایط عملیاتی مشخص کمک می کنند.

با این حال، فرمول های بازدارنده بسته به محصول متفاوت است و ممکن است برای همه مواد یا مواد شیمیایی تصفیه آب مناسب نباشد.

علاوه بر این، مصرف بازدارنده و تخریب مایع خنک کننده می تواند ترکیب شیمیایی مایع خنک کننده را در حین کار تغییر دهد.

برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت، توصیه های نظارت و تعویض ارائه شده توسط تامین کننده مایع خنک کننده را دنبال کنید.

2.2.1.1 چرا غلظت گلیکول به تنهایی کافی نیست

RFQ مبنی بر '30% گلیکول' به طور کامل مایع خنک کننده را شناسایی نمی کند.

تامین کننده هنوز باید بداند که آیا اتیلن گلیکول است یا پروپیلن گلیکول، آیا غلظت آن برحسب حجم یا جرم است و کدام بسته بازدارنده موجود است.

این جزئیات هم بر ارزیابی خوردگی و هم بر محاسبات حرارتی تأثیر می گذارد.

2.3 آب دیونیزه و با خلوص بالا

آب با خلوص بالا در برخی از برنامه های خنک کننده صنعتی و الکترونیکی استفاده می شود.

با این حال، رسانایی کم لزوماً به معنای بی ضرر بودن سیال برای فلزات نیست.

بسته به خواص شیمیایی و محیط عملیاتی، آب دیونیزه ممکن است با مواد فلزی در معرض، از جمله اجزای لحیم کاری مسی واکنش دهد.

برخی از سازندگان مبدل های حرارتی لحیم کاری مسی به صراحت استفاده از آب دیونیزه را محدود می کنند.

بنابراین، خریداران نباید تصور کنند که مبدل های حرارتی لحیم مسی استاندارد برای تمام سیستم های آب با خلوص بالا مناسب هستند.

اگر یک پروژه به آب دیونیزه یا فوق خالص نیاز دارد، تامین کنندگان باید مشخصات کیفیت واقعی آب را ارزیابی کرده و تایید کنند که آیا طرح پیشنهادی مناسب است یا خیر.

2.4 آب دریا و آب نمک بر پایه کلرید

آب دریا و آب نمک با کلرید بالا نیاز به توجه ویژه ای دارد.

غلظت بالای کلرید ممکن است خطر خوردگی برای فولاد ضد زنگ ایجاد کند، به ویژه در شرایط دمایی نامطلوب یا در حضور شکاف.

لحیم کاری مس نیز ممکن است برای برخی از سیالات شور خورنده نامناسب باشد.

مبدل های حرارتی معمولی ساخته شده از فولاد ضد زنگ و لحیم کاری مس نباید برای استفاده مستقیم در کاربردهای آب دریا مناسب در نظر گرفته شوند.

بسته به کاربرد خاص، ممکن است به مواد صفحه جایگزین یا فناوری های انتقال حرارت نیاز باشد.

2.5 آمونیاک و سایر مبردها

از مبدل های حرارتی صفحه ای لحیم کاری شده نیز می توان در سیستم های تبرید استفاده کرد.

با این حال، الزامات سازگاری برای مبردها با خنک کننده های مبتنی بر آب متفاوت است.

برای سیستم های تبرید آمونیاکی، سازه های لحیم کاری مسی سنتی معمولاً مناسب نیستند زیرا آمونیاک مواد حاوی مس را خورده می کند.

برای کاربردهای تایید شده تبرید آمونیاکی، برخی از طرح‌های مبدل حرارتی با لحیم نیکل یا سایر طرح‌های مبدل حرارتی بدون مس ممکن است در دسترس باشند.

با این وجود، سازگاری همچنان باید برای مدل‌های خاص، مبردها، فشارهای عملیاتی، محدوده دما و روغن‌های تبرید مربوطه تأیید شود.

موادی که به عنوان 'نیکل لحیم کاری شده' توصیف می شوند به طور خودکار برای همه کاربردهای تبرید آمونیاک مناسب نیستند.

2.6 خنک کننده های صنعتی تخصصی

پروژه های خاص شامل سیالات انتقال حرارت تخصصی، روغن های مصنوعی، سیالات دی الکتریک، یا مخلوط های شیمیایی اختصاصی است.

این مایعات هرگز نباید صرفاً بر این اساس تأیید شوند که به یک دسته شیمیایی گسترده تعلق دارند.

فرمولاسیون دقیق، ترکیبات افزودنی، دمای عملیاتی، ویسکوزیته و اطلاعات سازگاری مواد باید بررسی شود.

اگر اطلاعات سازگاری کافی در دسترس نباشد، تامین کننده باید قبل از نهایی کردن انتخاب، داده های اضافی درخواست کند یا ارزیابی فنی مناسب را توصیه کند.

3. مبدل های حرارتی لحیم کاری شده با مس در مقابل نیکل: کدام مواد سازگار هستند؟

3.1 صفحات انتقال حرارت از فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ معمولاً به دلیل خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی در بسیاری از محیط‌های صنعتی انتخاب می‌شود.

در ساخت مبدل های حرارتی صفحه ای از گریدهایی مانند 304 و 316/316L استفاده می شود.

با این حال، فولاد ضد زنگ به طور کلی در برابر خوردگی مقاوم نیست.

آب حاوی کلرید می تواند خطرات خوردگی حفره ای یا شکافی ایجاد کند.

رفتار خوردگی به آلیاژ خاص، غلظت کلرید، دما، pH و شرایط سرویس بستگی دارد.

بنابراین، حتی یک مبدل حرارتی فولاد ضد زنگ 316L نیاز به تأیید کیفیت آب دارد.

3.2 لحیم کاری مس

مس به طور گسترده ای برای اتصال صفحات فولادی ضد زنگ در مبدل های حرارتی لحیم کاری فشرده استفاده می شود.

ساختار لحیم کاری مسی برای بسیاری از کاربردهای آب و گلیکول با کنترل مناسب مناسب است.

با این حال، مس می تواند تحت تأثیر محیط های شیمیایی خاصی قرار گیرد، از جمله:

• مایعات حاوی آمونیاک

• محلول های اسیدی خاص

• شرایط اکسید کننده تهاجمی

• افزودنی های شیمیایی ناسازگار

• برخی از کاربردهای آب با خلوص بالا

• برخی از محیط های حاوی گوگرد

شدت خوردگی به محیط شیمیایی کامل بستگی دارد.

خریداران نباید بدون بررسی شرایط عملیاتی به یک عبارت کلی مانند 'مس در برابر خوردگی مقاوم است' اعتماد کنند.

3.3 لحیم کاری بر پایه نیکل

در برخی از طرح های مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده که مواد مسی مناسب نیستند، از آلیاژهای لحیم کاری بر پایه نیکل استفاده می شود.

آلیاژهای لحیم کاری بر پایه نیکل ممکن است مزایایی برای مبردهای خاص یا سیالات فرآیندی داشته باشند.

با این حال، لحیم کاری بر پایه نیکل، مبدل حرارتی را در برابر همه مواد شیمیایی خورنده مقاوم نمی کند.

صفحات فولاد ضد زنگ به خودی خود یک عامل محدود کننده قابل توجه باقی می مانند و آلیاژ نیکل باید بر اساس شرایط خنک کننده خاص تأیید شود.

تامین کنندگان باید آلیاژ لحیم کاری خاص، مواد صفحه و شرایط عملیاتی تایید شده را تایید کنند.

3.4 جایگزین های بدون مس

هنگامی که یک سیال با لحیم کاری مس سنتی ناسازگار باشد، ممکن است به پیکربندی مبدل حرارتی جایگزین نیاز باشد.

گزینه‌ها شامل طرح‌های لحیم‌کاری نیکل تایید شده، مبدل‌های حرارتی فولاد ضد زنگ با پیوند ذوبی، یا دیگر فناوری‌های مبدل حرارتی صفحه‌ای مناسب هستند.

انتخاب صحیح به محیط شیمیایی، نیازهای مکانیکی، بار حرارتی و نیازهای تمیز کردن بستگی دارد.

نباید به طور خودکار فرض شود که طرح های بدون مس برای سیالات حاوی کلر بسیار خورنده مناسب هستند، زیرا ممکن است مواد صفحه تبادل حرارتی هنوز مقاومت به خوردگی کافی نداشته باشند.

3.5 مقایسه سازگاری مواد اولیه

این جدول یک راهنمای غربالگری اولیه است، نه یک گواهی سازگاری شیمیایی.

تایید نهایی باید بر اساس ساخت محصول واقعی سازنده و شرایط خنک کننده مشخص شده باشد.

4. چه پارامترهای کیفیت آب بر سازگاری مایع خنک کننده تأثیر می گذارد؟

4.1 pH و قلیاییت

pH نشان می دهد که یک مایع چقدر اسیدی یا قلیایی است.

آب با pH نامناسب ممکن است خطر خوردگی را برای برخی اجزای فلزی افزایش دهد.

با این حال، محدوده pH قابل قبول به ترکیب مواد و سایر مواد محلول بستگی دارد.

قلیاییت نیز بر رفتار سیستم آب و پاسخ آن به تصفیه شیمیایی تأثیر می گذارد.

یک تامین کننده مایع خنک کننده ممکن است محدوده pH توصیه شده را برای مخلوط گلیکول مهار شده مشخص کند.

این محدوده باید بر اساس الزامات مواد مبدل حرارتی بررسی شود.

4.2 غلظت و دما کلرید

یون‌های کلرید در کاربردهای مبدل حرارتی فولاد ضد زنگ یک نکته مهم هستند.

خطر خوردگی موضعی معمولاً تحت ترکیبات تهاجمی تر از غلظت کلرید، دما و سایر شرایط شیمیایی افزایش می یابد.

4.2.1 چرا محدودیت کلرید ثابت می تواند گمراه کننده باشد

هیچ غلظت کلی کلریدی وجود ندارد که مناسب بودن هر مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده از جنس فولاد ضد زنگ را تضمین کند.

غلظت قابل قبول به آلیاژ دقیق، شیمی آب، دما و دستورالعمل های طراحی سازنده بستگی دارد.

4.2.1.1 چرا دمای عملیاتی خطر را تغییر می دهد

آبی که برای یک مبدل خاص در دمای پایین‌تر قابل قبول است ممکن است در دمای بالاتر خطر خوردگی بیشتری داشته باشد.

در نتیجه، غلظت کلرید باید بر اساس حداکثر دمای قابل اعتماد سیال ارزیابی شود، نه فقط دمای عملیاتی معمولی.

به عنوان مثال، یک مبدل حرارتی که در هنگام خنک سازی معمولی در دمای 35 درجه سانتیگراد کار می کند، ممکن است در طول حالت کار دیگری دماهای بالاتری را تجربه کند.

بررسی سازگاری مواد باید این امکان را در نظر بگیرد.

4.3 رسانایی، نمک های محلول و اکسیژن

رسانایی الکتریکی نشانه ای از مواد یونی محلول در آب است.

می تواند برای نظارت بر کیفیت آب مفید باشد، اما مشخص نمی کند که کدام یون های شیمیایی موجود است.

دو سیال با رسانایی مشابه ممکن است خطرات خوردگی متفاوتی داشته باشند.

اکسیژن محلول و مواد اکسید کننده نیز می توانند بر رفتار خوردگی اجزای فلزی تأثیر بگذارند.

محیط عملیاتی کامل، از جمله آب آرایشی و ورودی اکسیژن، باید در نظر گرفته شود.

4.4 آمونیاک، ترکیبات گوگرد، و مواد شیمیایی اکسید کننده

برخی از مواد شیمیایی تصفیه آب و فرآیند ممکن است با مبدل های حرارتی حاوی مس ناسازگار باشند.

آمونیاک به دلیل برهمکنش بالقوه آن با مس اهمیت ویژه ای دارد.

برخی از ترکیبات حاوی گوگرد و مواد شیمیایی اکسید کننده نیز می توانند خطرات خوردگی ایجاد کنند.

وجود مواد ضد عفونی کننده مبتنی بر کلر یا سایر عوامل اکسید کننده باید به تامین کننده مبدل حرارتی افشا شود.

سازگاری شیمیایی باید با استفاده از غلظت های واقعی و شرایط قرار گرفتن در معرض ارزیابی شود.

4.5 سختی، پوسته پوسته شدن، و ذرات معلق

سازگاری مایع خنک کننده به خوردگی محدود نمی شود.

مواد معدنی سختی می توانند در شرایط مناسب، به ویژه هنگامی که آب گرم می شود، رسوب ایجاد کنند.

ذرات معلق ممکن است در کانال های صفحه باریک تجمع کنند.

این سپرده ها می توانند:

• انتقال موثر حرارت را کاهش دهید

• افت فشار سمت مایع را افزایش دهید

• محدود کردن توزیع جریان

• ایجاد مشکلات نگهداری

• کمک به شرایط خوردگی موضعی

از آنجایی که مبدل های حرارتی صفحه لحیم کاری شده به طور معمول نمی توانند برای تمیز کردن صفحه به صفحه باز شوند، تمیزی سیال از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

4.6 چرا شیمی آب باید به طور کلی بررسی شود

یک پارامتر واحد به ندرت اطلاعات کافی برای تعیین سازگاری ارائه می دهد.

به عنوان مثال، pH قابل قبول، غلظت بیش از حد یک ماده مضر دیگر را جبران نمی کند.

به طور مشابه، سطح مناسب کلرید تضمین نمی کند که لحیم کاری مس در برابر آمونیاک یا یک ماده شیمیایی تصفیه ناسازگار مقاومت کند.

ارزیابی صحیح اثرات ترکیبی شیمی آب، انتخاب مواد، دما و شرایط عملیاتی را در نظر می گیرد.

5. چگونه خواص خنک کننده بر عملکرد حرارتی و هیدرولیک تأثیر می گذارد

5.1 ظرفیت حرارتی خاص و وظیفه خنک کننده

برای یک مایع تک فاز، وظیفه انتقال حرارت را می توان با استفاده از موارد زیر تخمین زد:

Q = m × Cp × ΔT

کجا:

• Q = وظیفه انتقال حرارت (کیلووات)

• m = سرعت جریان جرمی (kg/s)

• Cp = ظرفیت گرمایی ویژه (kJ/kg·K)

• ΔT = تغییر دمای سیال (K)

مخلوط های آب و گلیکول ظرفیت گرمایی ویژه متفاوتی دارند.

بنابراین، جریان جرم و تغییر دما یکسان لزوماً وظیفه خنک کننده یکسانی ایجاد نمی کند.

5.2 ویسکوزیته و افت فشار

ویسکوزیته بر مقاومت سیال و انتقال حرارت موضعی تأثیر می گذارد.

مخلوط های گلیکول معمولاً در شرایط مشابه ویسکوزیته بالاتری نسبت به آب دارند.

در دماهای پایین، ویسکوزیته ممکن است بیشتر افزایش یابد.

بنابراین مبدل حرارتی باید با استفاده از خواص واقعی سیال در شرایط عملیاتی مربوطه رتبه بندی شود.

واحدی که با استفاده از خواص آب انتخاب می شود نباید به طور خودکار به ظرفیت و افت فشار یکسان با گلیکول فرض شود.

5.3 حداقل دما و محافظت در برابر یخ زدگی

ویژگی های محافظت در برابر یخ زدگی یک خنک کننده باید با دمای مورد انتظار پروژه مطابقت داشته باشد.

غلظت گلیکول مورد نیاز باید کمترین دمای معتبر عملیاتی و خاموشی را در نظر بگیرد.

با این حال، افزایش غلظت گلیکول بیش از آنچه سیستم نیاز دارد، می تواند جریمه های هیدرولیکی و حرارتی غیر ضروری ایجاد کند.

غلظت باید با استفاده از توصیه های سازنده مایع خنک کننده و الزامات سیستم کامل انتخاب شود.

5.4 حداکثر دما و پایداری شیمیایی

حداکثر دمای عملیاتی نیز عامل مهمی است.

ترکیب خاصی از سیالات انتقال حرارت و بازدارنده های خوردگی دارای محدودیت های دما هستند.

قرار گرفتن در معرض دمای بیش از حد بالا ممکن است تجزیه سیال را تسریع کند، خواص شیمیایی آن را تغییر دهد یا کارایی بازدارنده خوردگی را کاهش دهد.

در طول فرآیند انتخاب، حداکثر دما در شرایط عملیاتی عادی و غیرعادی باید به وضوح مشخص شود.

5.5 چرخه فشاری و حرارتی

سازگاری مواد به تنهایی تناسب مکانیکی را ایجاد نمی کند.

مبدل حرارتی نیز باید برای فشارهای عملیاتی و طراحی مناسب باشد.

تغییرات مکرر دما و نوسانات فشار می تواند فشار مکانیکی بیشتری را روی اتصالات لحیم کاری وارد کند.

تامین کننده باید شرایط چرخه مورد انتظار، تغییرات فشار و الزامات طراحی مکانیکی قابل اجرا را بررسی کند.

6. مرحله به مرحله: نحوه بررسی سازگاری مایع خنک کننده قبل از سفارش

6.1 مرحله 1: خنک کننده دقیق را شناسایی کنید

با نام محصول سازنده مایع و مستندات فنی شروع کنید.

برگه اطلاعات فنی (TDS) و برگه اطلاعات ایمنی (SDS) را درخواست کنید.

در صورت امکان، اطلاعات بیشتر سازگاری مواد را به دست آورید.

SDS به تنهایی ممکن است کل فرمول را به ویژه برای بسته های افزودنی اختصاصی فاش نکند.

SDS را به عنوان تاییدیه سازگاری کامل تلقی نکنید.

6.2 مرحله 2: اطلاعات مربوط به کیفیت آب و مواد افزودنی را به دست آورید

برای سیالات مبتنی بر آب، داده های شیمی مربوطه را جمع آوری کنید.

حداقل، تحلیل درخواستی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• pH

• رسانایی

• غلظت کلرید

• سولفات مربوطه و سایر یون های محلول

• سختی

• افزودنی های تصفیه آب

• آلودگی مورد انتظار

• جامدات معلق

برای سیستم‌های گلیکول، نوع گلیکول، غلظت، کیفیت آب رقیق‌سازی و بسته بازدارنده خوردگی را تأیید کنید.

6.3 مرحله 3: هر ماده خیس شده را بررسی کنید

آلیاژ صفحه مبدل حرارتی و مواد لحیم کاری را شناسایی کنید.

همچنین مواد اتصال مرطوب و سایر اجزای در معرض را بررسی کنید.

شیمی مایع خنک کننده واقعی را در برابر محدودیت های مواد ارائه شده توسط سازنده مبدل بررسی کنید.

اگر اطلاعات مهمی وجود نداشته باشد، وضعیت سازگاری باید تایید نشده باقی بماند.

6.4 مرحله 4: شرایط عملیاتی کامل را مرور کنید

سازگاری مواد باید در شرایط عملیاتی واقعی ارزیابی شود.

ارائه کنید:

• دمای عملیاتی معمولی

• حداکثر دما

• حداقل دما

• فشار عملیاتی

• فشار طراحی

• نرخ جریان

• ساعات کار

• شرایط خاموشی مورد انتظار

اگر مایع خنک‌کننده شرایط عملکرد فصلی متفاوتی را تجربه می‌کند، بررسی باید حداکثر موارد مربوطه را پوشش دهد.

6.4.1 چرا داده های عملیاتی عادی ممکن است کافی نباشند

یک سیستم معمولاً ممکن است در دمای متوسط ​​کار کند اما در طول خاموشی، شرایط خطا یا تغییر در تقاضای تولید، دماهای بالا را تجربه کند.

هنگام ارزیابی تناسب مواد باید سخت ترین شرایط معتبر را در نظر گرفت.

6.4.1.1 زمان درخواست بازبینی مهندسی ویژه

ارزیابی فنی اضافی به ویژه برای موارد زیر مهم است:

• فرمول های خنک کننده اختصاصی ناشناخته

• آب با خلوص بالا

• مایعات با کلرید بالا

• سرویس آمونیاک

• مایعات به شدت اسیدی یا قلیایی

• افزودنی های شیمیایی غیر معمول

• فرآیندهای تمیز کردن تهاجمی

اگر تامین کننده نتواند سازگاری را ایجاد کند، مبدل پیشنهادی نباید برای آن سیال مورد تایید قرار گیرد.

6.5 مرحله 5: بررسی عملکرد حرارتی و هیدرولیک

پس از بررسی مستندات مربوطه، تامین کننده باید تعیین کند که آیا مبدل حرارتی انتخاب شده می تواند بار حرارتی مورد نیاز را تامین کند یا خیر.

این شامل محاسبات خواص سیال، شرایط دما، سرعت جریان و افت فشار مجاز است.

سازگاری شیمیایی به طور خودکار عملکرد مناسب انتقال حرارت را تضمین نمی کند.

6.6 مرحله 6: الزامات نگهداری و تمیز کردن را تأیید کنید

در فرآیند تمیز کردن ممکن است مواد شیمیایی متفاوت از خنک کننده معمولی وارد شود.

این مواد شیمیایی همچنین با سطوح داخلی صفحه و مواد لحیم کاری تماس دارند.

قبل از تأیید روش تمیز کردن، سازگاری محلول تمیزکننده، غلظت، دما و زمان تماس را بررسی کنید.

برای اطلاعات بیشتر، Aidear's را بخوانید راهنمای تمیز کردن CIP مبدل حرارتی صفحه.

7. مثال کار شده: ارزیابی سیستم خنک کننده گلیکول

7.1 الزامات پروژه فرضی

یک پروژه خنک کننده صنعتی با استفاده از محلول آب گلیکول را در نظر بگیرید.

خریدار اطلاعات زیر را ارائه می دهد:

این مقادیر فرضی هستند و عملکرد آزمایش شده یک محصول Aidear خاص را نشان نمی دهند.

7.2 ارزیابی سازگاری اولیه

دسته خنک کننده به طور خودکار برای مبدل های فولادی ضد زنگ مسی نامناسب نیست.

با این حال، اطلاعات موجود سازگاری را ایجاد نمی کند.

چندین جزئیات مهم ناشناخته مانده است.

تأمین‌کننده باید ترکیب کیفیت آب را تأیید کند و تأیید کند که بسته بازدارنده برای مواد خیس‌شده پیشنهادی مناسب است.

حداکثر دمای عملیاتی نیز باید در نظر گرفته شود.

محاسبه حرارتی نهایی نمی تواند تا زمانی که وظیفه خنک کننده و شرایط جریان مورد نیاز ایجاد شود تکمیل شود.

7.3 خریدار در مرحله بعد چه کاری باید انجام دهد؟

خریدار باید اطلاعات زیر را از تامین کننده مایع خنک کننده درخواست کند:

1. برگه اطلاعات فنی فعلی

2. توصیه های سازگاری مواد

3. الزامات دقیق کیفیت آب

4. اطلاعات بازدارنده خوردگی

5. خواص سیال در محدوده دمایی مورد نظر

سپس تامین‌کننده مبدل حرارتی می‌تواند ساختار پیشنهادی را بررسی کند و تشخیص دهد که آیا آزمایش اضافی، مواد لحیم کاری جایگزین یا طراحی مبدل متفاوت مورد نیاز است یا خیر.

نتیجه‌گیری صحیح «سازگاری در انتظار تأیید» است، نه «تأیید شده» صرفاً به این دلیل که مایع خنک‌کننده حاوی پروپیلن گلیکول است.

8. چک لیست RFQ سازگاری با مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده

قبل از درخواست قیمت، خریداران باید اطلاعات زیر را آماده کنند.

8.1 داده های سازگاری سیالات

8.2 داده های حرارتی، هیدرولیک و مکانیکی

8.3 قالب آماده برای استفاده RFQ

اطلاعات زیر را می توان در یک استعلام فنی گنجاند.

کاربرد پروژه: [خنک کننده صنعتی / HVAC / تبرید / خنک کننده مرکز داده / سایر]

مبدل حرارتی مورد نیاز: مبدل حرارتی صفحه لحیم شده

وظیفه سرمایش یا گرمایش: [کیلو وات]

مایع طرف داغ: [نام دقیق محصول]

مایع سمت سرد: [نام دقیق محصول]

تولید کننده مایعات: [نام تجاری / تامین کننده]

نوع و غلظت گلیکول: [در صورت وجود]

افزودنی های شیمیایی: [اطلاعات محصول / بازدارنده]

گزارش کیفیت آب: [پیوست / در انتظار]

دمای ورودی و خروجی سمت داغ: [°C]

دمای ورودی و خروجی سمت سرد: [°C]

نرخ جریان سمت داغ: [m³/h]

نرخ جریان سمت سرد: [m³/h]

فشار عملیاتی: [bar]

فشار طراحی مورد نیاز: [bar]

افت فشار مجاز: [kPa]

حداکثر و حداقل دمای عملیاتی: [°C]

مواد بشقاب ترجیحی: [مشخص / درخواست توصیه]

مواد لحیم کاری ترجیحی: [مس / نیکل / درخواست توصیه]

مواد شیمیایی پاک کننده: [در صورت وجود]

ابعاد و اتصالات مورد نیاز: [مشخص کنید]

نگرانی های اضافی سازگاری: [مشخص کنید]

اسناد فنی پیوست شده: [TDS / SDS / تجزیه و تحلیل آب / نقشه سیستم]

تامین کننده باید قبل از تایید انتخاب نهایی تجهیزات، فرضیات یا مسائل بارز سازگاری را شناسایی کند.

9. اشتباهات رایج هنگام بررسی سازگاری مایع خنک کننده

9.1 با فرض اینکه همه مبدل های حرارتی فولاد ضد زنگ از نظر شیمیایی مقاوم هستند

نمرات فولاد ضد زنگ ویژگی های خوردگی متفاوتی دارند.

حتی فولاد ضد زنگ 316L می تواند خوردگی موضعی را در شرایط نامساعد تجربه کند.

مواد لحیم کاری نیز باید بررسی شود.

9.2 انتخاب فقط با نام خنک کننده

نام گلیکول یا محصول تصفیه آب به طور کامل غلظت، مواد افزودنی یا شرایط عملیاتی آن را توصیف نمی کند.

سازگاری باید بر اساس فرمول واقعی محصول باشد.

9.3 نادیده گرفتن غلظت کلرید در دماهای بالاتر

شیمی آب که در دمای پایین‌تر قابل قبول به نظر می‌رسد ممکن است با افزایش دمای عملیاتی، تهاجمی‌تر شود.

محدوده دمایی کامل باید ارزیابی شود.

9.4 با فرض اینکه لحیم کاری نیکل هر مشکل خوردگی را حل می کند

لحیم کاری بر پایه نیکل ممکن است برای کاربردهای خاصی که مس نامناسب است مناسب باشد.

با این حال، مواد صفحه، شیمی سیال، و شرایط عملیاتی همچنان سازگاری را تعیین می کنند.

لحیم کاری نیکل نباید به عنوان یک محلول جهانی مقاوم در برابر خوردگی در نظر گرفته شود.

9.5 نادیده گرفتن سازگاری شیمیایی پاکسازی

یک مبدل حرارتی ممکن است با مایع خنک کننده معمولی سازگار باشد اما با یک محلول تمیز کننده تهاجمی سازگار نیست.

مواد شیمیایی پاک کننده باید قبل از استفاده به طور مستقل ارزیابی شوند.

10. سوالات متداول در مورد خنک کننده های مبدل حرارتی Brazed Plate

10.1 آیا یک مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده می تواند از اتیلن گلیکول استفاده کند؟

بله، بسیاری از مبدل های حرارتی صفحه لحیم کاری شده با محلول های اتیلن گلیکول مهار شده سازگار استفاده می شوند.

با این حال، غلظت گلیکول، فرمول بازدارنده، شیمی آب و دمای عملیاتی باید بررسی شود.

مدل دقیق باید برای سیال مورد نظر تایید شود.

10.2 آیا پروپیلن گلیکول با مبدل های حرارتی مسی سازگار است؟

ممکن است زمانی سازگار باشد که محلول به طور مناسب فرموله شده و نگهداری شود.

نوع گلیکول به تنهایی سازگاری را ایجاد نمی کند.

فرمول کامل مایع خنک کننده و شرایط عملیاتی باید بررسی شود.

10.3 آیا می توان از آب دیونیزه در مبدل حرارتی صفحه لحیم شده استفاده کرد؟

برخی از تولیدکنندگان لحیم کاری مس، استفاده از آب دیونیزه را به دلیل برهمکنش احتمالی با مواد لحیم کاری محدود می کنند.

سازگاری را نمی توان فرض کرد.

خریدار باید مشخصات خلوص آب را ارائه کند و برای ساخت مبدل پیشنهادی دقیق تاییدیه دریافت کند.

10.4 آیا لحیم کاری نیکل بهتر از لحیم کاری مس است؟

در هر برنامه ای نیست.

لحیم کاری نیکل می تواند جایگزینی برای سیالات خاصی باشد که برای ساخت و ساز لحیم کاری مسی مناسب نیستند.

با این حال، مواد ترجیحی به محیط شیمیایی، شرایط عملیاتی، طراحی تجهیزات و الزامات تجاری بستگی دارد.

10.5 آیا می توان از مبدل حرارتی صفحه مسی با آمونیاک استفاده کرد؟

ساخت و ساز لحیم کاری مسی معمولی برای سرویس آمونیاک مناسب نیست.

ممکن است به یک ساخت و ساز بدون مس نیکل یا سایر سازه های مناسب دیگر نیاز باشد.

مبدل خاص باید از نظر آمونیاک، شرایط فشار و دمای آن و سیستم کامل تبرید تأیید شود.

10.6 آیا غلظت کمتر کلرید سازگاری را تضمین می کند؟

خیر

کلرید یک پارامتر مهم است، اما رفتار خوردگی به دما، pH، اکسیژن، سایر مواد محلول و مصالح ساختمانی نیز بستگی دارد.

غلظت کم کلرید به تنهایی سازگاری مایع را تضمین نمی کند.

10.7 چگونه خریداران قبل از خرید می توانند سازگاری را تأیید کنند؟

قابل اعتمادترین رویکرد ارائه اطلاعات دقیق در مورد محصولات سیال، داده های تجزیه و تحلیل کیفیت آب، مواد افزودنی شیمیایی، دمای عملیاتی، فشار و نرخ جریان مورد نیاز است.

سپس تامین کننده باید این شرایط را بر اساس مواد و مشخصات عملکرد مبدل حرارتی مورد استفاده ارزیابی کند.

اگر سازگاری نامشخص باقی بماند، ارزیابی فنی بیشتر قبل از تایید نهایی مورد نیاز است.

11. نتیجه گیری: سازگاری مایع خنک کننده باید قبل از انتخاب نهایی مبدل حرارتی تأیید شود

سازگاری مایع خنک‌کننده بخش مهمی از انتخاب یک مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده قابل اعتماد است.

ارزیابی صحیح بیش از تشخیص اینکه آیا سیال عامل آب، گلیکول، مبرد یا مخلوط شیمیایی دیگری است، نیاز دارد.

مهندسان و خریداران صنعتی باید ترکیب کامل سیال، شرایط عملیاتی و تمام موادی که در معرض مایع خنک کننده قرار دارند را در نظر بگیرند.

عوامل مهم انتخاب عبارتند از:

• درجه ورق فولادی ضد زنگ

• مواد لحیم کاری بر پایه مس یا نیکل

• فرمولاسیون و غلظت مایع خنک کننده

• pH، غلظت کلرید و کیفیت آب

• بازدارنده های خوردگی و سایر مواد افزودنی

• حداقل و حداکثر دمای عملیاتی

• ویسکوزیته سیال و خواص حرارتی

• الزامات رسوب گیری و تمیز کردن

• فشارهای عملیاتی و طراحی

خنک کننده ای که از نظر حرارتی مناسب است لزوماً از نظر شیمیایی سازگار نیست و یک سیال سازگار شیمیایی به طور خودکار عملکرد مورد نیاز مبدل حرارتی را تضمین نمی کند.

هر دو جنبه باید قبل از انتخاب نهایی تجهیزات تأیید شوند.

11.1 راه حل های مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده را از Aidear کاوش کنید

Changzhou Aidear Refrigeration Technology Co., Ltd. راه حل های مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده را برای برنامه های کاربردی خنک کننده صنعتی، HVAC، تبرید و بازیابی گرما عرضه می کند.

بسته به طراحی محصول خاص و در دسترس بودن، ممکن است پیکربندی های مختلف صفحه و مواد لحیم کاری برای نیازهای عملیاتی مختلف در نظر گرفته شود.

انتخاب یک مبدل مناسب با بررسی خواص واقعی خنک کننده، شرایط عملیاتی، وظیفه انتقال حرارت و الزامات هیدرولیکی آغاز می شود.

کاوش کنید . مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای براق شده Aidear را برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات موجود،

برای برنامه هایی که نیاز به تمیز کردن صفحه در دسترس یا پیکربندی مواد متفاوت دارند، می توانید ما را نیز بررسی کنید مبدل های حرارتی صفحه واشر.

11.2 درخواست مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری سفارشی

آیا مطمئن نیستید که خنک کننده شما با مبدل حرارتی صفحه ای لحیم کاری مسی یا نیکل سازگار است؟

نام سیال، ترکیب شیمیایی، محدوده دما، نرخ جریان، وظیفه حرارتی و داده‌های موجود در مورد کیفیت آب را با Aidear به اشتراک بگذارید.

تیم ما می‌تواند الزامات درخواست شما را بررسی کند و در مورد گزینه‌های مناسب محصول، مشروط به تأیید سازگاری فنی و در دسترس بودن محصول، بحث کند.

درخواست یک قیمت سفارشی - یک مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده مناسب برای برنامه خنک کننده خود پیدا کنید.