กลไกการเกิดตะกรันและการป้องกัน-กลยุทธ์การบำรุงรักษาตะกรันสำหรับท่อทำน้ำร้อน
ความเร็วการทำความร้อนที่ลดลง การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น และการป้องกันความร้อนสูงเกินไปบ่อยครั้ง เป็นปัญหาการปฏิบัติงานทั่วไปของท่อทำน้ำร้อนหลังจากการใช้งานระยะยาว- ตามประสบการณ์การบำรุงรักษาทางอุตสาหกรรม ข้อผิดพลาดในการลดทอนประสิทธิภาพการทำความร้อนมากกว่า 70% เกิดจากการสะสมของขนาดพื้นผิวมากกว่าการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบภายใน การตกตะกอนของแร่ธาตุจากน้ำกระด้างก่อให้เกิดชั้นสเกลหนาแน่นบนพื้นผิวท่อในระหว่างรอบการให้ความร้อนซ้ำๆ ทำให้เกิดอุปสรรคด้านความร้อนที่ขัดขวางการถ่ายเทความร้อนอย่างจริงจังและกระตุ้นให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงอย่างต่อเนื่อง
การก่อตัวของตะกรันเป็นไปตามกฎการตกตะกอนทางกายภาพคงที่ในระบบทำน้ำร้อน น้ำประปาและน้ำใต้ดินมีแร่ธาตุแคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนตที่ละลายอยู่ เมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงกว่า 55 องศาเซลเซียส แร่ธาตุที่ละลายจะสูญเสียความสามารถในการละลายและตกตะกอนเป็นตะกอนผลึกแข็ง การให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องทำให้ตะกอนเกาะติดกับพื้นผิวท่อทำความร้อนอย่างแน่นหนา และค่อยๆ ก่อตัวเป็นชั้นเกล็ดหนาและแข็ง ความเร็วการเติบโตของสเกลจะเร่งขึ้นพร้อมกับความกระด้างของน้ำและความถี่ในการทำความร้อนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งแสดงลักษณะการสะสมแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลในพื้นที่น้ำที่มีความกระด้างสูง-
การสะสมของตะกรันทำให้เกิดผลกระทบด้านลบต่อประสิทธิภาพของท่อทำความร้อนแบบเรียงซ้อน ค่าการนำความร้อนของระดับน้ำเป็นเพียงหนึ่งใน-ของวัสดุโลหะเท่านั้น การครอบคลุมของสเกลที่หนาทำให้ความร้อนที่เกิดจากลวดทำความร้อนไฟฟ้าภายในไม่สามารถถ่ายโอนไปยังตัวกลางที่เป็นน้ำได้ทันเวลา ส่งผลให้เกิดการสะสมความร้อนภายในและผนังท่อมีความร้อนสูงเกินไป ความร้อนสูงเกินไปในระยะยาว-จะเร่งอายุของลวดทำความร้อนไฟฟ้าและการเสื่อมสภาพของชั้นฉนวน เพิ่มความเสี่ยงในการรั่วไหลและทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลงอย่างมาก ในขณะเดียวกัน ท่อทำความร้อนแบบมีฝาปิดขนาด-ต้องใช้เวลาทำงานนานขึ้นกว่าจะถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ ส่งผลให้สิ้นเปลืองพลังงานอย่างไม่ถูกต้องและต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มขึ้น
การบำรุงรักษาทางวิทยาศาสตร์เป็นประจำจะระงับอันตรายจากตะกรันได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทำลายโครงสร้างอุปกรณ์ การทำความสะอาดทางกายภาพเป็นประจำต้องใช้-การชะล้างด้วยน้ำแรงดันสูงและการขูดแบบนุ่มนวลเพื่อขจัดตะกรันที่หลุดร่อนบนพื้นผิว เหมาะสำหรับการบำรุงรักษาตามปกติในแต่ละวัน การทำความสะอาดกรดเกรดอาหาร-จะละลายคราบที่หนาเพื่อการฟื้นฟูการนำความร้อนของท่ออย่างละเอียด โดยต้องมีความเข้มข้นและการควบคุมเวลาที่เข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของปลอกโลหะ การติดตั้งอุปกรณ์เสริมลดความกระด้างของน้ำจะช่วยลดปริมาณแร่ธาตุโดยพื้นฐานและยับยั้งการสร้างตะกรันใหม่จากแหล่งที่มา
ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของท่อทำน้ำร้อนภายใต้ความหนาของสเกลต่างๆ จะถูกจัดเรียงไว้ในตารางด้านล่าง:
|
ความหนาของสเกล |
การนำความร้อนสัมพัทธ์ |
การขยายเวลาทำน้ำร้อน |
อัตราการเพิ่มการใช้พลังงาน |
องค์ประกอบการเร่งอายุ |
|---|---|---|---|---|
|
ท่อสะอาด 0 มม |
ประสิทธิภาพมาตรฐาน 100% |
ความเร็วความร้อนมาตรฐาน 0% |
การใช้พลังงานปกติ 0% |
วงจรการแก่ชราตามปกติ |
|
ขนาดบาง 0.5 มม |
ประสิทธิภาพลดลง 83% |
ทำความร้อนช้าลง 12% |
การบริโภคเพิ่มขึ้น 10% |
เร่งการเกิดริ้วรอย 15% |
|
ขนาดกลาง 1.0 มม |
การลดทอนอย่างรุนแรง 65% |
ทำความร้อนช้าลง 28% |
การบริโภคเพิ่มขึ้น 22% |
เร่งการเกิดริ้วรอย 35% |
|
สเกลหนา 2.0 มม.+ |
การลดทอนอย่างมาก 42% |
ทำความร้อนช้าลง 45% |
การบริโภคเพิ่มขึ้น 38% |
60% เร่งการแก่ชราและความเสี่ยงเหนื่อยหน่าย |
ข้อมูลการตรวจสอบระยะยาว-แสดงให้เห็นว่าท่อทำน้ำร้อนที่มีการบำรุงรักษาป้องกันตะกรันรายไตรมาสที่เป็นมาตรฐาน- จะรักษาประสิทธิภาพการทำความร้อนที่เสถียรเป็นเวลานานกว่า 4 ปี ในขณะที่ท่อที่ไม่ได้รับการบำรุงรักษาต้องเผชิญกับการเสื่อมประสิทธิภาพอย่างเห็นได้ชัดภายใน 1 ปี การจัดการต่อต้าน-การขยายขนาดเป็นวิธีการที่คุ้มค่าที่สุด-ในการยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
แผนการบำรุงรักษาระบบทำความร้อนระดับมืออาชีพสามารถกำหนดรอบการทำความสะอาดตะกรันพิเศษและแผนการจับคู่ที่อ่อนลงตามความกระด้างของน้ำในท้องถิ่นและความเข้มข้นในการทำงานของอุปกรณ์ โดยรักษา-การทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงในระยะยาว-ของท่อทำน้ำร้อน
