Dureza da água de resfriamento em todas as regiões da ASEAN: previsão de queda de pressão aumento do tubo de condensação em chillers de parafuso
Um guia de selecção de engenharia baseado nos parâmetros dos trocadores de calor de tubos e de carcaças e nas condições de limite de funcionamento
A dureza da água não é uma variável operacional; é um limite de design
Nas regiões da ASEAN (Tailândia, Vietnã, Indonésia, Filipinas) e do Sul da Ásia (Índia, Bangladesh), a água de composição para as torres de arrefecimento é tipicamente extraída de águas superficiais ou de águas subterrâneas rasas.A dureza total (em CaCO3) varia frequentemente entre 200 e 400 mg/l, com ciclos sazonais de secas/úmidas que causam flutuações significativas da qualidade da água.
Para os refrigeradores a parafuso refrigerados a água, o circuito de água do lado do condensador não funciona em "condições normais", mas sim em "condições de qualidade da água variáveis"." O PDF especifica claramente que o projeto do condensador da série SHWE é baseado num fator de impureza de 0.00025 ft2·°F/Btu (equivalente a 0,0440 m2·°C/kW). Este valor representa o limite de tolerância pré-definido para a degradação da transferência de calor durante a fase de selecção.Quando a dureza da água no local efetiva faz com que a resistência térmica à incrustação exceda este valor pré-definido, a consequência física direta é o aumento da temperatura e pressão de condensação, forçando o compressor a aumentar o diferencial de pressão de descarga para manter a capacidade de saída do refrigerador.
Consequências técnicas da incrustação: da atenuação da transferência de calor à deriva da queda de pressão
A impureza do feixe de tubos afeta negativamente o desempenho do refrigerador em duas dimensões distintas, que os engenheiros de seleção e as equipas de O&M devem abordar separadamente:
Dimensão 1: Aumento da resistência térmica (decaimento da eficiência).Os depósitos de escamas (principalmente misturas de carbonato de cálcio e silicato) acumulam-se na parede interna do tubo.com uma resistência de transmissão de calor superior a 50 W,Isto manifesta-se por um alargamento da temperatura de aproximação do condensador, isto é, a diferença entre a temperatura de saturação do condensante refrigerante e a temperatura da saída da água de arrefecimento excede o valor de projecto.
Dimensão 2: aumento não planeado da queda de pressão (risco de segurança do fluxo).A contaminação reduz a secção efetiva do fluxo no interior dos tubos.Consulte os dados da queda de pressão do lado da água do condensador para cada modelo no PDF na página 10, o modelo SHWE 210H mostra 43,2 kPa em condições normais, enquanto o SHWE 300H mostra 41,2 kPa. Estes valores de queda de pressão correspondem aos resultados dos ensaios do feixe de tubos limpos.Quando a espessura da camada de escala atinge 0.2·0,3 mm, a queda de pressão medida pode desviar-se para cima em mais de 30·50 kPa acima da linha de base limpa (sem percentagem indicada;Esta projeção é qualitativa para sublinhar a necessidade de uma margem adequada da cabeça da bomba durante a selecção).
Estratégias de prevenção: da selecção de materiais à geometria dos canais de fluxo
A intervenção contra o risco de impureza deve ser abordada na fase de seleção através das seguintes três abordagens a nível físico:
1 Material e tratamento de superfície dos tubos O PDF na página 8 descreve explicitamente que esta série de condensadores utiliza tubos de condensador reforçados de dois lados.O reforço de dois lados aumenta a turbulência interna para reduzir a espessura da camada de limite laminar e retardar a deposição de sal inorgânicoPara regiões de água dura, os especificadores podem consultar ainda o fabricante sobre revestimentos de parede interna (por exemplo,Cobre-níquel ou camadas anticorrosivas)No entanto, esta opção altera o coeficiente global de transferência de calor e requer um novo cálculo da área de superfície necessária de troca de calor.
2 Referência de projeto da velocidade de fluxo do lado da água, com base nas taxas de fluxo de água e nos tamanhos das ligações (DN100 a DN200) fornecidos na página 10 do PDF,a velocidade de fluxo de projeto dentro dos tubos geralmente cai dentro de 1.5·2.5 m/s. Esta faixa de velocidade mantém efeitos de autolimpeza (evitando a sedimentação de partículas), evitando desgaste excessivo ou perdas de bombeamento.é aconselhável manter a velocidade do fluxo acima de 2.0 m/s e utilizar válvulas de regulação ou VFD nas bombas de água refrigerada para evitar velocidades demasiado baixas sob cargas parciais, que favorecem a acumulação de sedimentos.
3 As capas removíveis das extremidades permitem o acesso físico para limpeza mecânica." Embora esta descrição vise diretamente o evaporador, a configuração do condensador em casca e tubo suporta a mesma abordagem.Este espaço livre determina diretamente se as operações de jato de água de alta pressão ou de limpeza de escovas podem ser realizadas durante ciclos de manutenção posteriores..
Estratégias de manutenção em linha: limiares de monitorização e intervenção de parâmetros
Para projetos existentes em que a substituição de tubos ou revestimento não é viável, recomendam-se os seguintes três mecanismos de manutenção ativa baseados em dados:
Primeiro, monitorização mensal da temperatura de aproximação do condensador.Registre-se a diferença entre a temperatura de saturação do condensante refrigerante e a temperatura da saída da água de arrefecimento.Se esta temperatura de aproximação subir mais de 3°C acima da linha de base estabelecida durante a aceitação do equipamento (este 3°C é um limiar de precaução geral da indústria); por favor, confirme o valor de base específico para cada modelo com o fabricante), deve ser iniciada uma limpeza química (circulação em linha com agentes de limpeza ligeiramente ácidos) ou uma limpeza física.
Em segundo lugar, monitorização de queda de pressão no lado da água."Se a temperatura da saída do condensador exceder 55°C, recomenda-se contactar o fabricante para obter orientação".que está inerentemente ligada à impureza do feixe de tubos- Instalar sensores de pressão permanentes nos pontos de entrada e saída, acionar um alarme quando o diferencial de pressão medido exceder a linha de base limpa por uma margem predeterminada.
Em terceiro lugar, intervenção a montante no tratamento das águas de composição das torres de arrefecimento.Embora o intervalo de temperatura admissível da entrada de água de arrefecimento seja amplo (PDF página 9) ∆ a dureza da água não é protegida por esta envolvente de funcionamento.Instalar unidades de amolecimento por desvio (resina de troca de íons) na bacia da torre de arrefecimento ou na linha de reconstituição para reduzir a dureza para < 100 mg/l, minimizando a precipitação de carbonato de cálcio na fonte.
Conclusão
Para a implantação de frigoríficos a parafuso refrigerados a água em regiões de águas duras da ASEAN e da Ásia Meridional, a fase de seleção não deve centrar-se exclusivamente na capacidade de arrefecimento (332,61988 kW) e na COP (5,45,5 W/W).Deve igualmente ser tida em consideração o factor de impureza do condensador, pré-definido em 0.0440 m2·°C/kW, a linha de base de queda de pressão limpa (41 ∼44 kPa) e o limiar máximo de temperatura de condensação de 55°C como entradas de projeto auxiliares críticas.integrar a deriva da temperatura de aproximação e a deriva da queda de pressão nas listas de verificação de rotinaPara instalações de missão crítica, tais como fábricas de produção solar, hotéis, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, instalações de limpeza solar, etc.Esta estratégia fornece a garantia física necessária para evitar uma operação forçada de redução de classificação..
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