Kuinka valita PTFE-vaihdin voimalaitoslauhduttimien erittäin{0}}puhdasta vesijäähdytystä varten?

Korkeapaineiseen -höyrykattilaan palaavan lauhteen on pysyttävä lähes yhtä puhtaana kuin tislattu vesi, ja sen johtavuus mitataan usein mikrosiemensin murto-osina senttimetriä kohti. Jo pieni määrä liuennutta metallisaastetta jäähdytyksen aikana voi rajoittaa turbiinin tehokkuutta, lisätä korroosiota ja tuhota tärkeitä höyrykierron laitteita. Näissä järjestelmissä lämmönvaihtimen ei odoteta ainoastaan ​​siirtävän lämpöä tehokkaasti, vaan myös säilyttävän veden täydellisen puhtauden kaikissa käyttötilanteissa.

Tästä syystä erikoistuneita PTFE-lämmönvaihtimia käytetään yhä useammin lauhteen jäähdytykseen sähköntuotantolaitoksissa, joissa kontaminaatiotoleranssi on lähellä nollaa.

Miksi korkean{0}}puhtauden lauhteen merkitys?
Höyrysyklin-tehokkuus ja laitteiden pitkäikäisyys riippuvat suuresti lauhteen laadusta.

Kondenssiveden johtavuus pidetään usein alhaisempana{0}}korkeapaineisissa voimalaitosjärjestelmissä:

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

Jopa pienet määrät liuenneita metalli-ioneja tulee vaarallisiksi näillä puhtaustasoilla.

Mahdollisia saastumislähteitä ovat:

Syövyttävät metalliset lämmönvaihtimen pinnat

Vuoto putkesta putken levyyn

Jäähdytysveden tunkeutuminen

Rauta- tai kupari-ionit, jotka ovat liuenneet

Galvaaninen korroosiotuotteet

Kaikki lauhdepiiriin pääsevä saaste voi lopulta kiertää:

Putket kattiloihin

Höyryä käyttävät turbiinit

Tulistimet

Syöttövesijärjestelmät

Kiillotuskoneet kondensaatille

Mahdollisia seurauksia ovat hilseily, korroosioväsymys, turbiinikerrostumat ja heikentynyt lämpötehokkuus.

PTFE:n rooli erittäin{0}}puhtaassa vesijäähdytyksessä
PTFE-vaihtimen erittäin puhdas vesijäähdytysvoimalaitoksen lauhdutinsovellus hyötyy PTFE:n erinomaisesta kemiallisesta inertsyydestä ja ei--metallisista kostutetuista pinnoista.

Tyypillisissä käyttöolosuhteissa PTFE ei pura ioneja ultra-puhtaisiin vesivirtoihin, toisin kuin perinteiset metallivaihtimet.

Täysin inertit kostutetut pinnat
Vaihtimen on pidettävä virtausreitti täysin inertissä, kun käytetään erittäin{0}}puhtauskondensaattia.

Usein käytetään useita suunnittelustrategioita:

Täysin ei-{0}}metalliset putkilevyt

PTFE{0}}vuoratut putkilevypinnat

PTFE-letku koko reitin varrella, joka on ollut märkä

Fluoripolymeeri{0}}tiivistetyt liitokset

Nämä järjestelyt estävät kondenssivettä joutumasta suoraan kosketukseen metallipintojen kanssa, mikä voi johtaa ioniseen kontaminaatioon.

Tuloksena on tasainen johtavuuden hallinta ja pienempi kiillotusjärjestelmän kuormitus.

Double Tubesheet -mallien merkitys
Ristikontaminaation välttäminen{0}}
Vahingossa tapahtuva vuoto käyttöveden ja erittäin-puhtaiden lauhdepiirien välillä on usein suurin kontaminaatiovaara lauhteen jäähdytysjärjestelmissä hitaan ionien huuhtoutumisen sijaan.

Yksittäinen vuotava putken-putken-liitos perinteisessä vaihtimessa voi päästää jäähdytysvesisaastetta kondenssivesivirtaan huomaamatta.

Kriittiset järjestelmät käyttävät usein kaksoisputkirakennetta tämän tilanteen välttämiseksi.

Kaksoisputkiarkkien toiminta
Kukin putki kaksoisputkilevyn vaihtimessa kulkee kahden eri putkilevyn läpi, jotka on jaettu pienellä, tuuletetulla välitilalla.

Sen sijaan, että neste menisi suoraan vastakkaiseen nestekiertoon, neste karkaa tuuletuskammioon, jos vuoto tapahtuu yhdessä tiivistyskohdassa.

Vuotava neste hävitetään turvallisesti tai havaitaan ulkopuolelta.

Kaksinkertainen suojaseinä varmistaa, että vesi pysyy yhtä puhtaana kuin se syntyi.

Tämä menetelmä luo tehokkaasti valvotun esteen jäähdytysveden ja ultra{0}}puhtaan kondensaatin välille.

Kaksoisputkilevyjärjestelmiä käytetään yleisesti:

Ydinvoimalaitokset

Korkeapaineiset{0}}höyrylaitokset

Farmaseuttiset apujärjestelmät

Erittäin puhtaat vesisilmukat puolijohteisiin

Kondenssiveden jäähdytysolosuhteet ja PTFE-yhteensopivuus
Tyypillisellä lämpötila-alueella, jota käytetään lauhteen jäähdytyssovelluksissa, PTFE:llä on huomattava suorituskyky.

Yleisesti ottaen tyypilliset käyttölämpötilat pysyvät alle:

T<100∘CT < 100^\circ CT<100∘C

Tässä valikoimassa PTFE tarjoaa:

Erinomainen kemiallinen stabiilisuus

Hyvin vähän ionien vapautumista

Vahva suoja lämpöikääntymistä vastaan

Soveltuu erittäin puhtaaseen veteen

Jäähdytysveden epäpuhtauksien kestävyys

Lisäksi materiaali vastustaa monia korroosiomekanismeja, jotka vaikuttavat metallisiin vaihdinjärjestelmiin, jotka ovat alttiina sekavesikemialle.

Oikean putkirakenteen valitseminen Täysin ei-{0}}metalliset putkilevyt
Täysin ei--metallisia putkilevyjärjestelmiä voidaan tarvita vaativimmissa erittäin puhtaissa sovelluksissa.

Edut koostuvat:

Paljastuneiden metallipintojen poisto

Pienempi korroosioriski

Maksimaalinen johtavuussuoja

Parempi kemiallinen inertisyys

Suuremmissa vaihdinjärjestelmissä rakennetukinäkökohdat on kuitenkin tarkasteltava huolellisesti.

PTFE{0}}Vuoratut metalliputket
Korkeammassa{0}}paineessa tai suuremmissa järjestelmissä teräsrakenneputkia voidaan silti käyttää lujuuden lisäämiseen, kun taas kastuneet pinnat suojataan PTFE-vuorauksella.

Tässä hybridisuunnittelussa yhdistyvät:

Mekaniikan jäykkyys

Paineen kestävyys

Erittäin{0}}puhtaiden nesteiden erotus

Oikea vuorauksen eheys tulee erittäin ratkaisevaksi näissä yhdistelmissä.

Jäähdytysvesinäkökohdat
Vaihtimen jäähdytyspuoli voi sisältää:

Vesijäähdytystorni

Käsitelty jokivesi

Merivesi

Suljetun -silmukan glykolijärjestelmät

Vesi teollisuuden käyttöön

Nämä nesteet sisältävät usein suspendoituneita hiukkasia, biologisia saasteita, liuenneita mineraaleja ja klorideja.

Kaksoisputkirakenne varmistaa, että vaikka toinen puoli kohtaisi vuodon tai korroosiovaurion, saaste ei pääse pääsemään suoraan lauhdejärjestelmään huomaamatta.

Suunnitteluvinkki: Tarkkaile Double Tubesheet -välitilaa
Asenna laitteet vuotojen havaitsemiseen.
On tärkeää pitää silmällä putkilevyjen välistä tuuletusaluetta.

Suositeltuja seurantamenetelmiä ovat:

Näkölasit

Anturit johtavuuden mittaamiseen

Kosteusanturit

Viemärien valvontajärjestelmät

Paineen indikaattorit

Ennen kuin ristikontaminaatio{0}}on mahdollista, välitilaan sijoitettu johtavuusanturi voi antaa varhaisen varoituksen putken-liitoksen vuotamisesta.

Nopea vuotojen havaitseminen parantaa huomattavasti käyttöturvallisuutta ja kunnossapidon suunnittelua.

Hydrauliset ja lämpösuunnittelutekijät
Vaihtimen mitoituksessa on edelleen huomioitava puhtausnäkökohtien lisäksi perinteiset lämpö- ja hydraulivaatimukset.

Tärkeimmät suunnitteluparametrit sisältävät:

Jäähdytyskäyttövaatimukset

Sallittu paineenalennus

Virtausnopeuden rajoitukset

Likaantumiskorvaukset

Lämpölaajeneminen majoitus

Putkinippujen saavutettavuus

PTFE:n metalliin verrattuna heikompi lämmönjohtavuus johtuu usein suuremmasta pinta-alasta ja paremmasta putkikimpun muodosta.

Pitkäaikainen-luotettavuus kriittisissä tehosovelluksissa
Sähköntuotantojärjestelmiltä vaaditaan erittäin korkeaa toimintavarmuutta.

Odottamattomat kontaminaatiotapahtumat lauhdejärjestelmissä voivat pakottaa:

Turbiinien sammutukset

Kattiloiden kemiallinen puhdistus

Interventiot kondenssiveden kiillotukseen

Vähentynyt tuotantokapasiteetti

Pitkittyneet seisokit

Tästä syystä vaihtimen luotettavuutta arvioidaan yleensä yhtä paljon saastumisen ehkäisyllä kuin lämpösuorituskyvyllä.

Putken{0}}ja-putken liitoksen mekaanisesta eheydestä tulee suunnittelun perustavoite.

Lopuksi
Kriittiset erittäin{0}}puhtaat lauhdejäähdytysjärjestelmät vaativat enemmän kuin pelkän kemiallisen yhteensopivuuden. Nykyaikaisten voimalaitosten höyryjaksojen vaatiman ultra-alhaisen johtavuuden ylläpitäminen edellyttää täydellistä suojausta ionikontaminaation ja nesteiden risti{3}}vuotojen varalta.

Oikein rakennettu PTFE-vaihdin erittäin puhdas vesijäähdytysvoimalaitoksen lauhdutinjärjestelmä yhdistää kemiallisesti inertit kostutetut pinnat kestävään kaksoisputkirakenteeseen, joka säilyttää lauhteen puhtauden myös vikatilanteissa. Eristämällä lauhteen sekä metallisista saastumisesta että käyttöveden vuodosta nämä vaihtimet tarjoavat vuoto-tiukan mekaanisen turvan, joka tarvitaan korkeapaineisissa höyryntuotantojärjestelmissä.

Sähköntuotannossa höyryn arvo heijastaa viime kädessä sen veden puhtautta, josta se on luotu.