Þéttivatnið sem fer aftur í háþrýstingsgufuketil verður að vera næstum eins hreint og eimað vatn, með leiðni sem oft er mæld í brotum af míkrósíemens á sentímetra. Jafnvel örlítið magn af uppleystu málmmengun sem kemur fram við kælingu getur dregið úr skilvirkni hverfla, flýtt fyrir tæringu og skemmt mikilvægan gufuhringrásarbúnað. Í þessum kerfum er gert ráð fyrir að varmaskipti flytji ekki aðeins varma á skilvirkan hátt, heldur einnig til að varðveita algjöran hreinleika vatns við allar rekstraraðstæður.
Af þessum sökum eru sérhæfðir PTFE varmaskiptar í auknum mæli valdir fyrir þéttikælingu í orkuframleiðslustöðvum þar sem mengunarþol nálgast núll.
Hvers vegna mikil-hreinleiki þéttivatn skiptir máli
Skilvirkni-gufuhringrásar og endingartími búnaðar fer að miklu leyti eftir gæðum þéttivatnsins.
Í háþrýstivirkjunarkerfum er leiðni þéttivatns oft viðhaldið hér að neðan:
Leiðni<0.1 μS/cm\text{Conductivity} < 0.1\,\mu S/cmConductivity<0.1μS/cm
Á þessum hreinleikastigum verður jafnvel snefilstyrkur uppleystra málmjóna erfiður.
Hugsanlegar uppsprettur mengunar eru:
Tærandi yfirborð varmaskipta úr málmi
Leki úr slöngu-í-rörblaði
Inngangur kælivatns
Uppleystar járn- eða koparjónir
Galvanískar tæringarvörur
Öll mengun sem kemst inn í þéttilykjuna getur að lokum streymt í gegnum:
Ketilrör
Gufuhverfla
Ofurhitarar
Fóðurvatnskerfi
Þéttislípur
Afleiðingarnar geta verið flögnun, tæringarþreyta, myndun túrbínuútfellinga og minni hitauppstreymi.
Hlutverk PTFE í hár-hreinleikavatnskælingu
A PTFE skiptari með miklum hreinleika vatnskælingu virkjunarþéttaraNotkun nýtur góðs af einstakri efnafræðilegri tregðu PTFE og ó-málmlausu blautu yfirborði.
Ólíkt hefðbundnum málmskiptarum, losar PTFE ekki jónir í ofur-hreint vatnsstrauma við venjulegar notkunaraðstæður.
Alveg óvirkt blautt yfirborð
Í þéttivatnsþjónustu með mikilli-hreinleika verður skiptarinn að viðhalda fullkomlega óvirkri flæðisleið.
Nokkrar hönnunaraðferðir eru almennt notaðar:
Algjörlega ó-málmhúðaðar slöngur
PTFE-fóðraðar slönguplötur
PTFE slöngur í gegnum blauta leiðina
Flúorfjölliða-lokaðir samskeyti
Þessar stillingar koma í veg fyrir beina snertingu milli þéttivatns og málmflöta sem gæti leitt til jónamengunar.
Niðurstaðan er stöðug leiðnistjórnun og minni álag á fægikerfi.
Hvers vegna tvöfaldur rörplötuhönnun er mikilvæg
Koma í veg fyrir kross-mengun
Mesta mengunarhættan í þéttikælikerfi er oft ekki hægfara útskolun jóna, heldur leki fyrir slysni á milli veituvatnsins og þéttivatnsrásanna með mikilli-hreinleika.
Eitt rör sem lekur-í-rörplötusamskeyti í hefðbundnum skiptibúnaði getur leyft kælivatnsmengun að komast óséður inn í þéttivatnsstrauminn.
Til að koma í veg fyrir þessa atburðarás nota mikilvæg kerfi oft tvöfalda rörplötubyggingu.
Hvernig tvöföld slöngublöð virka
Í tvöföldum rörplötuskipti fer hvert rör í gegnum tvö sjálfstæð rör sem eru aðskilin með litlu loftræstu millirými.
Ef leki myndast á einum þéttingarstað, sleppur vökvinn inn í loftræst holrými frekar en að fara beint yfir í gagnstæða vökvarás.
Vökvinn sem lekur er tæmdur á öruggan hátt eða greindur að utan.
Tvöfaldur öryggisveggur tryggir að vatnið haldist eins hreint og það fæddist.
Þetta fyrirkomulag skapar í raun eftirlitshindrun milli kælivatnsins og ofur-hreina þéttivatnsins.
Tvöfalt rörplötukerfi eru mikið notuð í:
Kjarnorkustöðvar
Háþrýstigufustöðvar-
Lyfjaveitukerfi
Hálfleiðara ofurhreint vatnslykkjur
PTFE samhæfni við þéttivatnskæliskilyrði
PTFE virkar einstaklega vel innan hitastigssviðsins sem almennt er að finna í þéttikælingu.
Dæmigert rekstrarhitastig helst almennt undir:
T<100∘CT < 100^\circ CT<100∘C
Innan þessa sviðs veitir PTFE:
Frábær efnafræðilegur stöðugleiki
Lágmarks jónalosun
Sterk viðnám gegn hitaöldrun
Samhæfni við ofurhreint vatn
Þolir kælivatnsmengun
Efnið þolir einnig marga af tæringaraðferðum sem ögra málmskiptakerfum sem verða fyrir blönduðu vatnsefnafræði.
Velja rétta smíði slöngublaðs
Algjörlega ó-málmlaus rörblöð
Í kröfuhörðustu öfgahreinu forritunum gæti verið tilgreint að fullu ó-málmi slönguplötukerfi.
Kostir eru meðal annars:
Útrýming óvarins málmyfirborðs
Minni tæringarhætta
Hámarksleiðnivörn
Bætt efnaleysi
Hins vegar verður að meta vandlega burðarvirki í stærri skiptihönnunum.
PTFE-Fóðraðir málmhólkar
Í hærri-þrýstingi eða stærri kerfum er enn hægt að nota málmformaðar rörplötur til styrkleika, en blaut yfirborð er varið með PTFE fóðrum.
Þessi blendingshönnun sameinar:
Vélrænn stífni
Þrýstiþol
Vökvaeinangrun með mikilli-hreinleika
Réttur heilleiki fóðurs verður afar mikilvægur í þessum stillingum.
Kælivatnssjónarmið
Kælihlið skiptistöðvarinnar getur innihaldið:
Kæliturnsvatn
Meðhöndlað árvatn
Sjór
Lokuð-lykkja glýkólkerfi
Iðnaðarveituvatn
Þessir vökvar innihalda oft uppleyst steinefni, klóríð, líffræðileg aðskotaefni eða sviflausn.
Tvöföld slöngulaga smíði tryggir að jafnvel þótt önnur hliðin verði fyrir leka eða tæringarskemmdum, getur mengun ekki flutt beint inn í þéttikerfið óséður.
Hönnunarábending: Fylgstu með tvöföldu slöngubilinu
Settu upp lekaleitartæki
Loftræst millibil milli slöngulaga ætti ekki að vera óeftirlitslaust.
Ráðlagðar eftirlitsaðferðir eru:
Sjóngleraugu
Leiðnimælar
Rakaskynjarar
Vöktunarkerfi fyrir holræsi
Þrýstivísar
Leiðnunarnemi sem er settur upp í millirýmið getur gefið snemma viðvörun um að myndast rörleka-samskeyti áður en kross-mengun verður möguleg.
Hröð lekagreining bætir verulega rekstraröryggi og viðhaldsáætlun.
Vökva- og varmahönnunarþættir
Fyrir utan hreinleikasjónarmið verður stærð skiptistærð samt að takast á við hefðbundnar kröfur um varma og vökva.
Helstu hönnunarfæribreytur eru:
Nauðsynleg kæliskylda
Leyfilegt þrýstingsfall
Flæðishraðamörk
Greiðsluuppbót
Hitastækkunarhúsnæði
Aðgengi að túpubúnti
Lægri hitaleiðni PTFE samanborið við málma er venjulega á móti með auknu yfirborði og bjartsýni rörabúnta rúmfræði.
Langtíma-áreiðanleiki í mikilvægum orkuforritum
Orkuvinnslukerfi krefjast mjög mikils rekstraráreiðanleika.
Óvæntir mengunaratburðir í þéttikerfi geta þvingað fram:
Lokanir á túrbínu
Ketilefnahreinsun
Þéttivatn fægja inngrip
Minni framleiðslugeta
Lengdur stöðvunartími
Af þessum sökum er áreiðanleiki skipta oft metinn jafn mikið til að koma í veg fyrir mengun og hitauppstreymi.
Vélrænni heilleiki slöngunnar-til-rörplötusamskeytisins verður aðal hönnunarforgangsverkefni.
Niðurstaða
Mikilvægar -þéttikælikerfi með mikilli hreinleika krefjast meira en efnasamhæfi eingöngu. Alger vörn gegn jónamengun og vökva krossleka- er nauðsynleg til að viðhalda þeirri ofur-lágu leiðni sem nútíma gufuhringrásir orkuvera krefjast.
A rétt hönnuðPTFE skiptari með miklum hreinleika vatnskælingu virkjunarþéttarakerfið sameinar efnafræðilega óvirkt blautt yfirborð með öflugri tvöföldu rörplötu til að varðveita hreinleika þéttivatnsins jafnvel við bilunaraðstæður. Með því að einangra þéttivatnið frá bæði málmmengun og vatnsleka, veita þessir skiptarar leka-þétt vélrænt öryggi sem nauðsynlegt er fyrir háþrýstingsgufuframleiðslukerfi.
Við orkuöflun endurspeglar verðmæti gufunnar að lokum hreinleika vatnsins sem hún var gerð úr.
