Ako skontrolovať kompatibilitu chladiacej kvapaliny pred výberom spájkovaného doskového výmenníka tepla

Spájkované doskové výmenníky tepla (BPHE) sú široko používané v priemyselnom chladení, systémoch HVAC, chladení, chladičoch, rekuperácii tepla a aplikáciách chladenia kvapalinou. Ich kompaktná konštrukcia a vysoká hustota povrchu pre prenos tepla ich robia atraktívnymi pre výrobcov zariadení a priemyselných zákazníkov.

Výber spájkovaného doskového výmenníka tepla však zahŕňa viac než len prispôsobenie chladiacej kapacity, prietoku a veľkosti pripojenia.

Jedným z najdôležitejších faktorov je, či je pracovná kvapalina chemicky a tepelne kompatibilná s materiálmi výmenníka tepla.

Chladiaca kvapalina, ktorá funguje dobre v jednom výmenníku tepla, môže spôsobiť koróziu, znečistenie alebo predčasné zlyhanie v inom. Toto je obzvlášť dôležité pre spájkované doskové výmenníky tepla, pretože ich vnútorné dosky sú trvalo spojené a normálne sa nedajú odstrániť kvôli mechanickému čisteniu alebo výmene.

Kompatibilita chladiacej kvapaliny závisí od jej chemického zloženia, prevádzkovej teploty, koncentrácie, kvality vody a materiálov vystavených kvapaline.

Napríklad bežný výmenník tepla z nehrdzavejúcej ocele spájkovaný meďou môže byť vhodný pre určité aplikácie upravenej vody a inhibovaného glykolu. Avšak agresívna chémia vody, čpavok alebo nevhodné čistiace chemikálie môžu spôsobiť vážne problémy s kompatibilitou.

Táto príručka vysvetľuje, ako vyhodnotiť kompatibilitu chladiacej kvapaliny, porovnať bežné spájkovacie materiály, identifikovať kritické parametre kvality vody a pripraviť požadované informácie pred požiadaním o cenovú ponuku spájkovaného doskového výmenníka tepla.

1. Čo znamená kompatibilita chladiacej kvapaliny v spájkovanom doskovom výmenníku tepla?

1.1 Pochopenie materiálov vo vnútri spájkovaného doskového výmenníka tepla

Konvenčný spájkovaný doskový výmenník tepla pozostáva z tenkých vlnitých kovových dosiek trvalo spojených v kontaktných bodoch.

Zvlnenie vytvára striedavé prietokové kanály pre dve tekutiny, čo umožňuje prenos tepla cez kovové povrchy, pričom tekutiny zostávajú oddelené.

Bežné stavebné materiály zahŕňajú:

• Teplonosné dosky z nehrdzavejúcej ocele

• Spájkovací materiál na báze medi alebo niklu

• Nerezové spoje a krycie dosky, v závislosti od prevedenia

Presné materiály sa líšia medzi výrobcami a modelmi produktov.

Typický výmenník spájkovaný meďou môže používať dosky z nehrdzavejúcej ocele spojené s medeným výplňovým materiálom.

Povrchy platní aj odkrytý spájkovací materiál musia byť kompatibilné s prevádzkovou kvapalinou.

1.1.1 Prečo je materiál spájkovania taký dôležitý ako materiál dosky

Kupujúci môže v popise produktu vidieť „dosky z nehrdzavejúcej ocele 316L“ a predpokladať, že celý výmenník má odolnosť proti korózii ako nehrdzavejúca oceľ.

Tento predpoklad je nesprávny.

Spájkovací materiál je tiež súčasťou konštrukcie, ktorá prichádza do kontaktu s kvapalinou.

Ak chladiaca kvapalina koroduje spájkovací materiál, výmenník tepla môže stále vykazovať vnútorné netesnosti alebo iné poškodenie, aj keď dosky z nehrdzavejúcej ocele zostanú do značnej miery nedotknuté.

1.1.1.1 Bežná chyba pri nákupe

Predpokladajme, že kupujúci potrebuje kúpiť doskový tepelný výmenník spájkovaný z nehrdzavejúcej ocele pre chladiaci systém na chemické spracovanie.

Dodávateľ ponúkal model vyrobený z nerezových plechov a medi pomocou procesu spájkovania.

Aj keď kupujúci overil kompatibilitu nehrdzavejúcej ocele, netestoval odolnosť medi proti korózii.

Tým zostal nevyriešený významný problém s kompatibilitou materiálov.

Správnym prístupom je overiť kompatibilitu každého zmáčaného materiálu, a nie kontrolovať iba zliatinu hlavného plechu.

1.2 Chemická kompatibilita vs. tepelná kompatibilita

Kompatibilita chladiacej kvapaliny zahŕňa dve rôzne úvahy.

Chemická kompatibilita sa týka toho, či kvapalina môže spôsobiť neprijateľnú koróziu, chemické napadnutie, degradáciu materiálu alebo kontamináciu.

Tepelná a hydraulická vhodnosť sa týka toho, či vlastnosti kvapaliny umožňujú výmenníku dosiahnuť požadovanú tepelnú záťaž a pokles tlaku.

Kvapalina môže byť chemicky prijateľná, ale stále vyžaduje inú veľkosť výmenníka tepla kvôli svojej viskozite, špecifickej tepelnej kapacite alebo tepelnej vodivosti.

Treba zhodnotiť oba aspekty.

1.3 Prečo sa musia kontrolovať oba okruhy kvapaliny

Spájkované doskové výmenníky tepla zvyčajne pozostávajú z dvoch samostatných kvapalinových okruhov.

Napríklad jedna strana môže cirkulovať upravenú vodu, zatiaľ čo druhá strana môže niesť zmes glykolu.

Obe kvapaliny prichádzajú do kontaktu s ich príslušnými vnútornými platňami a spájkovanými spojmi.

Aj keď je kvapalina v jednom okruhu kompatibilná, druhý okruh môže stále predstavovať riziko korózie alebo kontaminácie.

Preto by sa pri kontrole kompatibility mali tieto dva okruhy hodnotiť oddelene.

2. Ktoré chladivá sa bežne používajú v spájkovaných doskových výmenníkoch tepla?

2.1 Upravená voda

Voda sa široko používa pri HVAC, priemyselnom chladení, rekuperácii tepla a prenose tepla z kvapaliny do kvapaliny.

Poskytuje priaznivé tepelné vlastnosti a často je hospodárna cirkulácia.

Kompatibilita s vodou však závisí od jej chemického zloženia.

Medzi potenciálne dôležité faktory patria:

• pH

• Koncentrácia chloridov

• Rozpustený kyslík

• Vodivosť

• Tvrdosť

• Rozpustené soli

• Chemikálie na úpravu vody

• Suspendované častice

Nie všetky vodné zdroje majú rovnaké zloženie.

Napríklad upravená voda v uzavretom okruhu sa môže správať inak ako neupravená podzemná voda alebo voda z otvoreného chladiaceho systému.

Pred výberom zariadenia by sa mal určiť zdroj vody a program úpravy.

2.2 Roztoky etylénglykolu a propylénglykolu

Zmesi vody a glykolu sa bežne používajú, keď sa vyžaduje ochrana pred mrazom.

Dva dôležité typy glykolov sú:

Etylénglykol (EG): Používa sa v mnohých priemyselných systémoch prenosu tepla.

Propylénglykol (PG): Používa sa v aplikáciách, kde to uprednostňujú jeho špecifické vlastnosti alebo bezpečnostné a regulačné požiadavky projektu.

Oba môžu byť vhodné pre vhodne zvolené spájkované doskové výmenníky tepla, ale kompatibilita závisí od kompletného zloženia chladiva a prevádzkových podmienok.

Kupujúci by mal poskytnúť:

• Typ glykolu

• Koncentrácia glykolu

• Základ koncentrácie, ako je hmotnosť alebo objem

• Výrobca produktu a obchodná trieda

• Informácie o inhibítoroch korózie

• Maximálne a minimálne prevádzkové teploty

2.2.1 Prečo sa inhibovaný a neinhibovaný glykol líšia

Mnohé komerčné etylénglykolové chladivá obsahujú inhibítory korózie.

Tieto prísady pomáhajú chrániť kovové komponenty za špecifických prevádzkových podmienok.

Avšak formulácie inhibítorov sa líšia podľa produktu a nemusia byť vhodné pre všetky materiály alebo chemikálie na úpravu vody.

Okrem toho spotreba inhibítorov a degradácia chladiacej kvapaliny môžu počas prevádzky zmeniť chemické zloženie chladiacej kvapaliny.

Aby ste zabezpečili dlhodobú spoľahlivosť, dodržiavajte odporúčania na monitorovanie a výmenu, ktoré poskytuje dodávateľ chladiacej kvapaliny.

2.2.1.1 Prečo je samotná koncentrácia glykolu nedostatočná

RFQ s uvedením „30 % glykolu“ úplne neidentifikuje chladiacu kvapalinu.

Dodávateľ stále potrebuje vedieť, či ide o etylénglykol alebo propylénglykol, či ide o objemovú alebo hmotnostnú koncentráciu a aké balenie inhibítora je prítomné.

Tieto detaily ovplyvňujú hodnotenie korózie aj tepelné výpočty.

2.3 Deionizovaná a vysoko čistá voda

Vysoko čistá voda sa používa v určitých priemyselných a elektronických chladiacich aplikáciách.

Nízka vodivosť však nevyhnutne neznamená, že kvapalina je pre kovy neškodná.

V závislosti od svojich chemických vlastností a prevádzkového prostredia môže deionizovaná voda reagovať s exponovanými kovovými materiálmi, vrátane komponentov spájkovaných meďou.

Niektorí výrobcovia meďou spájkovaných tepelných výmenníkov výslovne obmedzujú používanie deionizovanej vody.

Preto by kupujúci nemali predpokladať, že štandardné výmenníky tepla spájkované meďou sú vhodné pre všetky systémy s vysokou čistotou vody.

Ak projekt vyžaduje deionizovanú alebo ultračistú vodu, dodávatelia by mali vyhodnotiť skutočné špecifikácie kvality vody a potvrdiť, či je navrhovaný dizajn vhodný.

2.4 Soľanky na báze morskej vody a chloridu

Morská voda a soľanka s vysokým obsahom chloridov si vyžadujú osobitnú pozornosť.

Vysoké koncentrácie chloridov môžu pre nehrdzavejúcu oceľ predstavovať riziko korózie, najmä pri nepriaznivých teplotných podmienkach alebo v prítomnosti trhlín.

Spájkovanie meďou môže byť tiež nevhodné pre určité korozívne slané kvapaliny.

Bežné výmenníky tepla vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a medeného spájkovania by sa nemali považovať za vhodné na priame použitie v aplikáciách s morskou vodou.

V závislosti od konkrétnej aplikácie môžu byť potrebné alternatívne materiály dosiek alebo technológie prenosu tepla.

2.5 Amoniak a iné chladivá

Spájkované doskové výmenníky tepla je možné použiť aj v chladiacich systémoch.

Požiadavky na kompatibilitu chladív sa však líšia od požiadaviek na chladivá na vodnej báze.

Pre čpavkové chladiace systémy nie sú vo všeobecnosti vhodné meďou spájkované konštrukcie, pretože čpavok koroduje materiály obsahujúce meď.

Pre schválené aplikácie chladenia s amoniakom môžu byť k dispozícii určité konštrukcie výmenníkov tepla spájkovaných niklom alebo iných bez obsahu medi.

Napriek tomu je potrebné overiť kompatibilitu pre konkrétne modely, chladivá, prevádzkové tlaky, teplotné rozsahy a príslušné chladiace oleje.

Materiály opísané ako 'spájkované niklom' nie sú automaticky vhodné pre všetky aplikácie chladenia na báze amoniaku.

2.6 Špeciálne priemyselné chladivá

Niektoré projekty zahŕňajú špecializované kvapaliny na prenos tepla, syntetické oleje, dielektrické kvapaliny alebo patentované chemické zmesi.

Tieto kvapaliny nesmú byť nikdy schválené len na základe toho, že patria do širokej chemickej kategórie.

Ich presné zloženie, kombinácie aditív, prevádzkové teploty, viskozity a informácie o materiálovej kompatibilite musia byť prehodnotené.

Ak nie sú k dispozícii dostatočné informácie o kompatibilite, dodávateľ by si mal pred dokončením výberu vyžiadať dodatočné údaje alebo odporučiť vhodné technické hodnotenie.

3. Výmenníky tepla spájkované meďou vs. niklom spájkované: Ktoré materiály sú kompatibilné?

3.1 Nerezové platne na prenos tepla

Nerezová oceľ sa bežne vyberá kvôli svojim mechanickým vlastnostiam a odolnosti voči korózii v mnohých priemyselných prostrediach.

Pri konštrukcii doskových výmenníkov tepla sa používajú triedy ako 304 a 316/316L.

Nerezová oceľ však nie je univerzálne odolná voči korózii.

Voda obsahujúca chloridy môže vytvárať riziko jamkovej alebo štrbinovej korózie.

Korózne správanie závisí od konkrétnej zliatiny, koncentrácie chloridov, teploty, pH a prevádzkových podmienok.

Preto aj výmenník tepla z nehrdzavejúcej ocele 316L vyžaduje overenie kvality vody.

3.2 Spájkovanie medi

Meď sa široko používa na spájanie dosiek z nehrdzavejúcej ocele v kompaktných spájkovaných výmenníkoch tepla.

Meďou spájkovaná konštrukcia je vhodná pre mnoho vhodne riadených aplikácií s vodou a glykolom.

Meď však môže byť ovplyvnená určitými chemickými prostrediami, vrátane:

• Kvapaliny obsahujúce amoniak

• Určité kyslé roztoky

• Agresívne oxidačné podmienky

• Nekompatibilné chemické prísady

• Niektoré aplikácie s vodou s vysokou čistotou

• Určité prostredia obsahujúce síru

Závažnosť korózie závisí od celkového chemického prostredia.

Kupujúci by sa bez kontroly prevádzkových podmienok nemali spoliehať na všeobecné tvrdenie ako „meď je odolná voči korózii“.

3.3 Spájkovanie na báze niklu

V určitých konštrukciách spájkovaných doskových výmenníkov tepla, kde nie sú vhodné medené materiály, sa používajú spájkovacie zliatiny na báze niklu.

Spájkovacie zliatiny na báze niklu môžu ponúkať výhody pre špecifické chladivá alebo procesné kvapaliny.

Avšak spájkovanie na báze niklu nerobí výmenník tepla odolným voči všetkým korozívnym chemikáliám.

Samotné dosky z nehrdzavejúcej ocele zostávajú významným limitujúcim faktorom a zliatina niklu musí byť overená na základe špecifických podmienok chladiacej kvapaliny.

Dodávatelia by mali potvrdiť špecifickú spájkovaciu zliatinu, materiál dosky a schválené prevádzkové podmienky.

3.4 Alternatívy bez obsahu medi

Ak je kvapalina nekompatibilná s tradičným spájkovaním medi, môže byť potrebná alternatívna konfigurácia výmenníka tepla.

Možnosti zahŕňajú schválené návrhy spájkovania niklom, tepelné výmenníky z nehrdzavejúcej ocele spájané tavením alebo iné vhodné technológie doskových výmenníkov tepla.

Správna voľba závisí od chemického prostredia, mechanických požiadaviek, tepelného zaťaženia a potrieb čistenia.

Nemalo by sa automaticky predpokladať, že konštrukcie bez obsahu medi sú vhodné pre vysoko korozívne kvapaliny s obsahom chlóru, pretože materiál dosky na výmenu tepla môže mať stále nedostatočnú odolnosť proti korózii.

3.5 Predbežné porovnanie materiálovej kompatibility

Táto tabuľka je predbežným skríningovým sprievodcom, nie certifikátom chemickej kompatibility.

Konečné schválenie musí byť založené na skutočnej konštrukcii výrobku výrobcu a na špecifikovaných podmienkach chladiacej kvapaliny.

4. Aké parametre kvality vody ovplyvňujú kompatibilitu chladiacej kvapaliny?

4,1 pH a zásaditosť

pH udáva, aká kyslá alebo zásaditá je tekutina.

Voda s nevhodným pH môže zvýšiť riziko korózie pre určité kovové komponenty.

Prijateľný rozsah pH však závisí od kombinácie materiálov a iných rozpustených látok.

Alkalita tiež ovplyvňuje správanie vodného systému a jeho reakciu na chemické čistenie.

Dodávateľ chladiacej kvapaliny môže špecifikovať odporúčaný rozsah pH pre zmes inhibovaného glykolu.

Tento rozsah by sa mal kontrolovať podľa požiadaviek na materiál výmenníka tepla.

4.2 Koncentrácia a teplota chloridu

Chloridové ióny sú dôležitým faktorom pri aplikáciách výmenníkov tepla z nehrdzavejúcej ocele.

Riziko lokalizovanej korózie sa vo všeobecnosti zvyšuje pri agresívnejších kombináciách koncentrácie chloridov, teploty a iných chemických podmienok.

4.2.1 Prečo môže byť pevný limit chloridov zavádzajúci

Neexistuje žiadna univerzálna koncentrácia chloridov, ktorá by zaručovala vhodnosť každého doskového výmenníka tepla spájkovaného nehrdzavejúcou oceľou.

Prijateľná koncentrácia závisí od presnej zliatiny, chemického zloženia vody, teploty a konštrukčných pokynov výrobcu.

4.2.1.1 Prečo prevádzková teplota mení riziko

Voda, ktorá je prijateľná pre konkrétny výmenník pri nižšej teplote, môže predstavovať väčšie riziko korózie pri vyššej teplote.

V dôsledku toho by sa koncentrácia chloridov mala hodnotiť vzhľadom na maximálnu vierohodnú teplotu kvapaliny, nielen na normálnu prevádzkovú teplotu.

Napríklad tepelný výmenník pracujúci počas normálneho chladenia na 35 °C môže mať počas iného prevádzkového režimu vyššie teploty.

Preskúmanie zlučiteľnosti materiálov musí túto možnosť zohľadniť.

4.3 Vodivosť, rozpustené soli a kyslík

Elektrická vodivosť poskytuje indikáciu rozpustených iónových látok vo vode.

Môže byť užitočný na monitorovanie kvality vody, ale neidentifikuje, ktoré chemické ióny sú prítomné.

Dve kvapaliny s podobnou vodivosťou môžu mať rôzne riziká korózie.

Rozpustený kyslík a oxidačné látky môžu tiež ovplyvniť korózne správanie kovových komponentov.

Malo by sa vziať do úvahy kompletné prevádzkové prostredie vrátane vstupnej vody a kyslíka.

4.4 Amoniak, zlúčeniny síry a oxidačné chemikálie

Niektoré chemikálie na úpravu vody a procesné chemikálie môžu byť nekompatibilné s výmenníkmi tepla obsahujúcimi meď.

Amoniak je obzvlášť dôležitý kvôli jeho potenciálnej interakcii s meďou.

Niektoré zlúčeniny obsahujúce síru a oxidačné chemikálie môžu tiež vytvárať riziká korózie.

Prítomnosť dezinfekčných prostriedkov na báze chlóru alebo iných oxidačných činidiel by mala byť oznámená dodávateľovi výmenníka tepla.

Chemická kompatibilita by sa mala posúdiť pomocou skutočných koncentrácií a podmienok expozície.

4.5 Tvrdosť, škálovanie a suspendované častice

Kompatibilita chladiacej kvapaliny nie je obmedzená na koróziu.

Minerály tvrdosti môžu za vhodných podmienok vytvárať usadeniny, najmä keď sa voda ohrieva.

Suspendované častice sa môžu hromadiť v úzkych kanálikoch doštičiek.

Tieto vklady môžu:

• Znížte efektívny prenos tepla

• Zvýšte pokles tlaku na strane kvapaliny

• Obmedzte distribúciu prietoku

• Spôsobiť problémy s údržbou

• Prispievajú k lokálnym koróznym podmienkam

Pretože spájkované doskové výmenníky tepla sa normálne nedajú otvoriť na čistenie platne po platni, čistota tekutín je obzvlášť dôležitá.

4.6 Prečo sa chémia vody musí posudzovať ako celok

Jediný parameter zriedka poskytuje dostatok informácií na určenie kompatibility.

Napríklad prijateľné pH nekompenzuje nadmernú koncentráciu inej škodlivej zložky.

Podobne ani vhodná hladina chloridov nezaručuje, že spájkovanie medi bude odolávať amoniaku alebo nekompatibilnej chemickej úprave.

Správne posúdenie zohľadňuje kombinované účinky chemického zloženia vody, výberu materiálu, teploty a prevádzkových podmienok.

5. Ako vlastnosti chladiacej kvapaliny ovplyvňujú tepelný a hydraulický výkon

5.1 Špecifický tepelný výkon a chladiaci výkon

Pre jednofázovú kvapalinu možno odvod tepla odhadnúť pomocou:

Q = m x Cp x AT

kde:

• Q = výkon na prenos tepla (kW)

• m = hmotnostný prietok (kg/s)

• Cp = merná tepelná kapacita (kJ/kg·K)

• ΔT = zmena teploty kvapaliny (K)

Zmesi vody a glykolu majú rôzne špecifické tepelné kapacity.

Preto rovnaký hmotnostný prietok a zmena teploty nemusia nevyhnutne viesť k rovnakému chladiacemu výkonu.

5.2 Viskozita a pokles tlaku

Viskozita ovplyvňuje odpor tekutín a lokálny prenos tepla.

Glykolové zmesi majú bežne vyššiu viskozitu ako voda za porovnateľných podmienok.

Pri nízkych teplotách sa môže viskozita ďalej zvyšovať.

Výmenník tepla by sa preto mal dimenzovať na základe skutočných vlastností kvapaliny v príslušných prevádzkových podmienkach.

Jednotka zvolená pomocou vlastností vody by sa nemala automaticky predpokladať, že dosiahne rovnakú kapacitu a pokles tlaku s glykolom.

5.3 Ochrana proti minimálnej teplote a mrazu

Vlastnosti chladiacej kvapaliny na ochranu pred mrazom musia zodpovedať očakávaným teplotám projektu.

Požadovaná koncentrácia glykolu by mala zohľadňovať najnižšie dôveryhodné prevádzkové a vypínacie teploty.

Avšak zvýšenie koncentrácie glykolu nad rámec toho, čo systém vyžaduje, môže spôsobiť zbytočné hydraulické a tepelné postihy.

Koncentrácia by sa mala zvoliť na základe odporúčaní výrobcu chladiacej kvapaliny a úplných systémových požiadaviek.

5.4 Maximálna teplota a chemická stabilita

Dôležitým faktorom je aj maximálna prevádzková teplota.

Určité kombinácie teplonosných kvapalín a inhibítorov korózie majú teplotné obmedzenia.

Vystavenie príliš vysokým teplotám môže urýchliť degradáciu kvapaliny, zmeniť jej chemické vlastnosti alebo znížiť účinnosť inhibítora korózie.

Počas procesu výberu by mali byť jasne špecifikované maximálne teploty za normálnych a abnormálnych prevádzkových podmienok.

5.5 Tlakové a tepelné cyklovanie

Samotná materiálová kompatibilita nezaručuje mechanickú vhodnosť.

Výmenník tepla musí vyhovovať aj prevádzkovému a projektovanému tlaku.

Časté zmeny teploty a kolísanie tlaku môžu spôsobiť dodatočné mechanické namáhanie spájkovaných spojov.

Dodávateľ by mal preskúmať predpokladané podmienky cyklovania, tlakové prechody a príslušné požiadavky na mechanickú konštrukciu.

6. Krok za krokom: Ako skontrolovať kompatibilitu chladiacej kvapaliny pred objednaním

6.1 Krok 1: Identifikujte presnú chladiacu kvapalinu

Začnite názvom produktu výrobcu kvapaliny a technickou dokumentáciou.

Vyžiadajte si kartu technických údajov (TDS) a kartu bezpečnostných údajov (KBÚ).

Ak je to možné, získajte ďalšie informácie o kompatibilite materiálov.

Samotná karta bezpečnostných údajov nemusí uvádzať celú formuláciu, najmä pre patentované balenia aditív.

KBÚ nepovažujte za úplné schválenie kompatibility.

6.2 Krok 2: Získajte informácie o kvalite vody a prísadách

Pre kvapaliny na vodnej báze zozbierajte príslušné chemické údaje.

Požadovaná analýza môže zahŕňať minimálne:

• pH

• Vodivosť

• Koncentrácia chloridov

• Príslušný síran a iné rozpustené ióny

• Tvrdosť

• Prísady na úpravu vody

• Očakávaná kontaminácia

• Suspendované pevné látky

V prípade glykolových systémov potvrďte typ glykolu, koncentráciu, kvalitu riediacej vody a balík inhibítorov korózie.

6.3 Krok 3: Skontrolujte každý navlhčený materiál

Identifikujte doskovú zliatinu výmenníka tepla a spájkovací materiál.

Skontrolujte tiež vlhké spojovacie materiály a iné odkryté komponenty.

Skontrolujte skutočné chemické zloženie chladiacej kvapaliny v porovnaní s materiálovými obmedzeniami dodanými výrobcom výmenníka.

Ak chýbajú nejaké dôležité informácie, stav kompatibility by mal zostať nepotvrdený.

6.4 Krok 4: Skontrolujte kompletné prevádzkové podmienky

Materiálová kompatibilita sa musí posúdiť pri skutočných prevádzkových podmienkach.

Poskytnite:

• Normálna prevádzková teplota

• Maximálna teplota

• Minimálna teplota

• Prevádzkový tlak

• Návrhový tlak

• Prietok

• Prevádzkové hodiny

• Očakávané podmienky odstávky

Ak chladiaca kvapalina zažíva rôzne sezónne prevádzkové podmienky, preskúmanie by malo zahŕňať príslušné extrémy.

6.4.1 Prečo bežné prevádzkové údaje nemusia stačiť

Systém môže normálne fungovať pri miernej teplote, ale počas odstavenia, poruchových stavov alebo zmeny dopytu vo výrobe zaznamená zvýšené teploty.

Pri posudzovaní vhodnosti materiálu by sa mali zvážiť najnáročnejšie vierohodné podmienky.

6.4.1.1 Kedy požiadať o špeciálne technické preskúmanie

Dodatočné technické hodnotenie je dôležité najmä pre:

• Neznáme patentované formulácie chladiacej kvapaliny

• Vysoko čistá voda

• Kvapaliny s vysokým obsahom chloridov

• Servis amoniaku

• Silne kyslé alebo zásadité kvapaliny

• Nezvyčajné chemické prísady

• Agresívne čistiace procesy

Ak dodávateľ nemôže stanoviť kompatibilitu, navrhovaný výmenník by sa nemal považovať za schválený pre túto kvapalinu.

6.5 Krok 5: Overte tepelný a hydraulický výkon

Dodávateľ musí po preštudovaní príslušnej dokumentácie určiť, či vybraný výmenník môže spĺňať požadované tepelné zaťaženie.

To zahŕňa výpočty vlastností tekutín, teplotných podmienok, prietoku a prípustného poklesu tlaku.

Chemická kompatibilita automaticky nezaručuje adekvátny výkon prenosu tepla.

6.6 Krok 6: Potvrďte požiadavky na údržbu a čistenie

Proces čistenia môže obsahovať chemikálie, ktoré sa líšia od bežnej chladiacej kvapaliny.

Tieto chemikálie tiež prichádzajú do styku s vnútornými povrchmi platní a spájkovacím materiálom.

Pred schválením postupu čistenia overte kompatibilitu čistiaceho roztoku, koncentráciu, teplotu a dobu pôsobenia.

Pre viac informácií si prečítajte Aidear's Čistenie CIP doskového výmenníka tepla.

7. Spracovaný príklad: Hodnotenie glykolového chladiaceho systému

7.1 Požiadavky na hypotetický projekt

Zvážte projekt priemyselného chladenia s použitím roztoku voda-glykol.

Kupujúci poskytuje nasledujúce informácie:

Tieto hodnoty sú hypotetické a nepredstavujú testovaný výkon konkrétneho produktu Aidear.

7.2 Počiatočné posúdenie kompatibility

Kategória chladiacej kvapaliny nie je automaticky nevhodná pre výmenník z nehrdzavejúcej ocele spájkovaný meďou.

Dostupné informácie však nepotvrdzujú kompatibilitu.

Niekoľko dôležitých detailov zostáva neznámych.

Dodávateľ musí overiť zloženie kvality vody a potvrdiť, že balenie inhibítora je vhodné pre navrhované zmáčané materiály.

Je potrebné zvážiť aj maximálnu prevádzkovú teplotu.

Konečný tepelný výpočet nie je možné dokončiť, kým sa nestanovia požadované podmienky chladenia a prietoku.

7.3 Čo by mal kupujúci urobiť ďalej?

Kupujúci by si mal od dodávateľa chladiacej kvapaliny vyžiadať nasledujúce informácie:

1. Aktuálny technický list

2. Odporúčania týkajúce sa kompatibility materiálov

3. Podrobné požiadavky na kvalitu vody

4. Informácie o inhibítoroch korózie

5. Vlastnosti kvapaliny v zamýšľanom teplotnom rozsahu

Dodávateľ výmenníka tepla potom môže preskúmať navrhovanú konštrukciu a určiť, či je potrebné dodatočné testovanie, alternatívny spájkovací materiál alebo iný dizajn výmenníka.

Správny záver je 'kompatibilita čaká na overenie' nie 'schválená' jednoducho preto, že chladiaca kvapalina obsahuje propylénglykol.

8. Kontrolný zoznam RFQ pre kompatibilitu chladiacej kvapaliny spájkovaného doskového výmenníka tepla

Pred vyžiadaním cenovej ponuky by si kupujúci mali pripraviť nasledujúce informácie.

8.1 Údaje o kompatibilite tekutín

8.2 Tepelné, hydraulické a mechanické údaje

8.3 Šablóna RFQ pripravená na použitie

Nasledujúce informácie môžu byť zahrnuté v technickom dopyte.

Aplikácia projektu: [Priemyselné chladenie / HVAC / Chladenie / Chladenie dátového centra / Iné]

Požadovaný výmenník tepla: Spájkovaný doskový výmenník tepla

Chladiaci alebo vykurovací výkon: [kW]

Horúca kvapalina: [Presný názov produktu]

Kvapalina zo studenej strany: [Presný názov produktu]

Výrobca kvapaliny: [Značka / Dodávateľ]

Typ a koncentrácia glykolu: [Ak je to možné]

Chemické prísady: [Informácie o produkte/inhibítore]

Správa o kvalite vody: [priložené / čakajúce]

Vstupná a výstupná teplota horúcej strany: [°C]

Vstupná a výstupná teplota studenej strany: [°C]

Prietok na horúcej strane: [m³/h]

Prietok na studenej strane: [m³/h]

Prevádzkový tlak: [bar]

Požadovaný konštrukčný tlak: [bar]

Povolený pokles tlaku: [kPa]

Maximálna a minimálna prevádzková teplota: [°C]

Preferovaný materiál dosky: [Uveďte odporúčanie / vyžiadajte si]

Preferovaný spájkovací materiál: [Meď / Nikel / Odporúčanie na požiadanie]

Čistiace chemikálie: [Ak je to možné]

Požadované rozmery a pripojenia: [Uveďte]

Ďalšie problémy s kompatibilitou: [Uveďte]

Priložené technické dokumenty: [TDS / KBÚ / Analýza vody / Výkres systému]

Dodávateľ by mal pred potvrdením konečného výberu zariadenia identifikovať všetky predpoklady alebo nevyriešené problémy s kompatibilitou.

9. Bežné chyby pri kontrole kompatibility chladiacej kvapaliny

9.1 Za predpokladu, že všetky výmenníky tepla z nehrdzavejúcej ocele sú chemicky odolné

Druhy nehrdzavejúcej ocele majú rôzne korózne vlastnosti.

Dokonca aj nehrdzavejúca oceľ 316L môže za nepriaznivých podmienok zaznamenať lokálnu koróziu.

Musí sa tiež skontrolovať spájkovací materiál.

9.2 Výber Len podľa názvu chladiacej kvapaliny

Názov glykolu alebo produktu na úpravu vody úplne nevystihuje jeho koncentráciu, prísady alebo prevádzkový stav.

Kompatibilita by mala byť založená na skutočnom zložení produktu.

9.3 Ignorovanie koncentrácie chloridov pri vyšších teplotách

Chémia vody, ktorá sa javí ako prijateľná pri nižšej teplote, sa môže stať agresívnejšou, keď sa prevádzková teplota zvýši.

Mal by sa vyhodnotiť celý teplotný rozsah.

9.4 Za predpokladu, že spájkovanie niklom vyrieši každý problém s koróziou

Spájkovanie na báze niklu môže byť vhodné pre určité aplikácie, kde je meď nevhodná.

Avšak materiál dosky, chémia tekutín a prevádzkové podmienky stále určujú kompatibilitu.

Niklové spájkovanie by sa nemalo považovať za univerzálne riešenie odolné voči korózii.

9.5 Ignorovanie chemickej kompatibility pri čistení

Výmenník tepla môže byť kompatibilný s normálnou chladiacou kvapalinou, ale nie s agresívnym čistiacim roztokom.

Čistiace chemikálie sa musia pred použitím nezávisle posúdiť.

10. Často kladené otázky o chladiacich kvapalinách spájkovaných doskových výmenníkov tepla

10.1 Môže spájkovaný doskový výmenník tepla používať etylénglykol?

Áno, veľa spájkovaných doskových výmenníkov tepla sa používa s kompatibilnými roztokmi inhibovaného etylénglykolu.

Je však potrebné skontrolovať koncentráciu glykolu, zloženie inhibítora, chemické zloženie vody a prevádzkové teploty.

Presný model by mal byť schválený pre zamýšľanú kvapalinu.

10.2 Je propylénglykol kompatibilný s meďou spájkovanými tepelnými výmenníkmi?

Môže byť kompatibilný, keď je roztok vhodne formulovaný a udržiavaný.

Samotný typ glykolu nezabezpečuje kompatibilitu.

Je potrebné skontrolovať kompletné zloženie chladiacej kvapaliny a prevádzkové podmienky.

10.3 Môže byť deionizovaná voda použitá v spájkovanom doskovom výmenníku tepla?

Niektorí výrobcovia spájkovaných meďou obmedzujú používanie deionizovanej vody z dôvodu možnej interakcie s spájkovacím materiálom.

Kompatibilitu nemožno predpokladať.

Kupujúci by mal poskytnúť špecifikáciu čistoty vody a získať súhlas na presnú navrhovanú konštrukciu výmenníka.

10.4 Je spájkovanie niklom lepšie ako spájkovanie medi?

Nie v každej aplikácii.

Spájkovanie niklom môže poskytnúť alternatívu pre určité kvapaliny, ktoré nie sú vhodné pre konštrukcie spájkované meďou.

Uprednostňovaný materiál však závisí od chemického prostredia, prevádzkových podmienok, konštrukcie zariadenia a komerčných požiadaviek.

10.5 Môže byť doskový výmenník tepla spájkovaný meďou použitý s amoniakom?

Bežná konštrukcia spájkovaná meďou nie je vo všeobecnosti vhodná na prevádzku s amoniakom.

Môže sa vyžadovať schválená konštrukcia spájkovaná niklom alebo iná vhodná konštrukcia bez obsahu medi.

Konkrétny výmenník musí byť overený na amoniak, jeho tlakové a teplotné podmienky a kompletný chladiaci systém.

10.6 Zaručuje nižšia koncentrácia chloridov kompatibilitu?

Nie

Chlorid je jedným z dôležitých parametrov, ale korózne správanie závisí aj od teploty, pH, kyslíka, iných rozpustených látok a konštrukčných materiálov.

Samotná nízka koncentrácia chloridov nezaručuje, že kvapalina je kompatibilná.

10.7 Ako môžu kupujúci potvrdiť kompatibilitu pred nákupom?

Najspoľahlivejším prístupom je poskytnúť dodávateľovi presné informácie o tekutých produktoch, údajoch z analýzy kvality vody, chemických prísadách, prevádzkovej teplote, tlaku a požiadavkách na prietok.

Dodávateľ by potom mal vyhodnotiť tieto podmienky na základe materiálov a výkonnostných špecifikácií výmenníka tepla, ktorý sa má použiť.

Ak je kompatibilita neistá, pred konečným schválením sa vyžaduje ďalšie technické hodnotenie.

11. Záver: Kompatibilita chladiacej kvapaliny by mala byť overená pred konečným výberom výmenníka tepla

Kompatibilita chladiacej kvapaliny je nevyhnutnou súčasťou výberu spoľahlivého spájkovaného doskového výmenníka tepla.

Správne vyhodnotenie zahŕňa viac než len zistenie, či je pracovnou tekutinou voda, glykol, chladivo alebo iná chemická zmes.

Inžinieri a priemyselní nákupcovia musia zvážiť úplné zloženie kvapaliny, prevádzkové podmienky a všetky materiály vystavené chladiacej kvapaline.

Medzi dôležité faktory výberu patria:

• Doska z nehrdzavejúcej ocele

• Spájkovací materiál na báze medi alebo niklu

• Formulácia a koncentrácia chladiacej kvapaliny

• pH, koncentrácia chloridov a kvalita vody

• Inhibítory korózie a iné prísady

• Minimálne a maximálne prevádzkové teploty

• Viskozita kvapaliny a tepelné vlastnosti

• Požiadavky na znečistenie a čistenie

• Prevádzkové a návrhové tlaky

Chladivo, ktoré je tepelne vhodné, nie je nevyhnutne chemicky kompatibilné a chemicky kompatibilná kvapalina automaticky nezaručuje požadovaný výkon výmenníka tepla.

Oba aspekty musia byť overené pred konečným výberom zariadenia.

11.1 Preskúmajte riešenia spájkovaných doskových výmenníkov tepla od spoločnosti Aidear

Changzhou Aidear Refrigeration Technology Co., Ltd. dodáva riešenia spájkovaných doskových výmenníkov tepla pre aplikácie priemyselného chladenia, HVAC, chladenia a rekuperácie tepla.

V závislosti od konkrétneho dizajnu a dostupnosti produktu je možné zvážiť rôzne konfigurácie dosiek a spájkovacieho materiálu pre rôzne prevádzkové požiadavky.

Výber vhodného výmenníka začína zhodnotením skutočných vlastností chladiacej kvapaliny, prevádzkových podmienok, výkonu prenosu tepla a hydraulických požiadaviek.

Preskúmajte spájkované doskové tepelné výmenníky Aidear , kde nájdete ďalšie informácie o dostupných produktoch.

Pre aplikácie vyžadujúce prístupné čistenie dosky alebo inú konfiguráciu materiálu môžete tiež preskúmať naše Utesnené doskové výmenníky tepla.

11.2 Vyžiadajte si cenovú ponuku na spájkovaný doskový tepelný výmenník na mieru

Nie ste si istí, či je vaša chladiaca kvapalina kompatibilná s doskovým výmenníkom tepla spájkovaným meďou alebo niklom?

Zdieľajte názov svojej tekutiny, chemické zloženie, teplotný rozsah, prietoky, tepelnú záťaž a dostupné údaje o kvalite vody s Aidear.

Náš tím môže skontrolovať vaše požiadavky na aplikáciu a prediskutovať vhodné možnosti produktu, s výhradou overenia technickej kompatibility a dostupnosti produktu.

Požiadajte o vlastnú cenovú ponuku — Nájdite spájkovaný doskový výmenník tepla vhodný pre vašu chladiacu aplikáciu.