শীতল জল পরিবর্তনশীল
শীতল জল একক তরল নয়। এটি উদ্ভিদ থেকে উদ্ভিদে পরিবর্তিত হয়-একবার পরিষ্কার থেকে-নদীর জলের মধ্য দিয়ে উচ্চ-সাইকেল কুলিং টাওয়ারের জল যা দ্রবীভূত কঠিন পদার্থ, ঝুলন্ত কণা এবং জৈবিক ক্রিয়াকলাপ দ্বারা বোঝা যায়৷ একটি PTFE শেলের-পার্শ্বের তরল বেগ-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারকে অবশ্যই নির্দিষ্ট শীতল জলের রসায়নের সাথে মিলে যেতে হবে।
বেগ যেটি খুব কম তা স্থগিত কঠিন পদার্থগুলিকে স্থির হতে দেয়, বায়োফিল্ম সংযুক্তিকে উৎসাহিত করে এবং PTFE টিউব পৃষ্ঠের স্কেলিংকে ত্বরান্বিত করে। বেগ যা খুব বেশি শক্তি পাম্প করে, ক্ষয়ের ঝুঁকি বাড়ায় এবং নমনীয় PTFE টিউবগুলির প্রবাহ-প্রেরিত কম্পনের কারণ হতে পারে।
সর্বোত্তম বেগ হল এই প্রতিযোগী চাহিদাগুলির মধ্যে একটি সমঝোতা, এবং ভারসাম্য বিন্দু পরিবর্তিত হয় শীতল জলের রসায়নের উপর নির্ভর করে। একটি-আকার-ফিট-সমস্ত বেগের সুপারিশ অপর্যাপ্ত৷
ফাউলিং বেগ থ্রেশহোল্ড
বিভিন্ন ফাউলিং মেকানিজমের বিভিন্ন বেগ নির্ভরতা থাকে। প্রদত্ত শীতল জলের রসায়নের জন্য কোন প্রক্রিয়াটি আধিপত্য বিস্তার করে তা বোঝা বেগ স্পেসিফিকেশন নির্দেশ করে।
ক্যালসিয়াম কার্বনেট, ক্যালসিয়াম সালফেট বা সিলিকার স্ফটিককরণ ফাউলিং-প্রাথমিকভাবে তাপমাত্রা এবং ঘনত্ব দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, বেগ নয়। যাইহোক, উচ্চ বেগ তাপ স্থানান্তর উন্নত করে প্রাচীরের তাপমাত্রা হ্রাস করে, যা টিউবের পৃষ্ঠে স্ফটিককরণের চালিকা শক্তিকে হ্রাস করে।
কণা ফাউলিং-ঝুলে থাকা পলি, ক্ষয় পণ্য, বা বায়ুবাহিত ধ্বংসাবশেষের জমা-প্রবলভাবে বেগ-নির্ভর। একটি সমালোচনামূলক বেগের নীচে, কণাগুলি অনুভূমিক নল পৃষ্ঠের উপর অভিকর্ষ দ্বারা স্থির হয়। PTFE-তে কণার বসতি রোধ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বেগ প্রায় 0.3-0.5 m/s, ধাতব টিউবের তুলনায় কম কারণ মসৃণ, হাইড্রোফোবিক পৃষ্ঠ কণার আনুগত্য হ্রাস করে।
বায়োফাউলিং-অণুজীবের সংযুক্তি এবং বৃদ্ধি-বেগ-সংবেদনশীল। বায়োফিল্ম গঠন 0.8-1.0 মিটার/সেকেন্ডের বেশি গতিতে বাধাপ্রাপ্ত হয়, যেখানে তরল শিয়ার স্ট্রেস মাইক্রোবায়াল ফিল্মের আঠালো শক্তিকে ছাড়িয়ে যায়। যাইহোক, PTFE এর নিম্ন পৃষ্ঠের শক্তি ইতিমধ্যে ধাতব পৃষ্ঠের তুলনায় বায়োফিল্ম আনুগত্য হ্রাস করে।
সারণি 1: প্রস্তাবিত শেল-কুলিং ওয়াটার টাইপ দ্বারা সাইড বেগ
| কুলিং ওয়াটার টাইপ | টিপিক্যাল কেমিস্ট্রি | প্রাথমিক ফাউলিং ঝুঁকি | প্রস্তাবিত বেগ (মি/সে) | ভিত্তি |
|---|---|---|---|---|
| একবার-নদীর জলের মধ্য দিয়ে | কম TDS, পরিবর্তনশীল সাসপেন্ডেড সলিড | কণা, মৌসুমি বায়োফউলিং | 0.5-0.8 | বসতি স্থাপন প্রতিরোধ করে; মডারেট বায়োফিল্ম |
| কুলিং টাওয়ারের জল (নিম্ন চক্র) | মাঝারি টিডিএস, বায়োসাইড দিয়ে চিকিত্সা করা হয় | স্কেলিং, কিছু বায়োফাউলিং | 0.6-1.0 | প্রাচীর তাপমাত্রা হ্রাসের মাধ্যমে স্কেলিং নিয়ন্ত্রণ করে |
| কুলিং টাওয়ারের জল (উচ্চ চক্র) | উচ্চ TDS, উচ্চ কঠোরতা | গুরুতর স্কেলিং ঝুঁকি | 0.8-1.2 | প্রাচীরের তাপমাত্রা কমাতে তাপ স্থানান্তর সর্বাধিক করে |
| বন্ধ-লুপ শোধিত জল | কম TDS, বাধা | ন্যূনতম ফাউলিং | 0.4-0.6 | শক্তি-দক্ষ; কম ফাউলিং ঝুঁকি |
| সমুদ্রের জল (একবার- মাধ্যমে) | উচ্চ টিডিএস, ক্লোরাইড, জৈবিক কার্যকলাপ | বায়োফাউলিং, কিছু স্কেলিং | 1.0-1.5 | উচ্চ বেগ ম্যাক্রো-ফাউলিং সংযুক্তিকে বাধা দেয় |
| লোনা পানি | পরিবর্তনশীল TDS, সালফেট | স্কেলিং, বায়োফাউলিং | 0.8-1.2 | স্কেলিং এবং ফাউলিং নিয়ন্ত্রণের মধ্যে আপস |
PTFE-নির্দিষ্ট বেগ বিবেচনা
PTFE টিউব নমনীয় হয়. শেলের-পার্শ্বের বেগ 1.5 মিটার/সেকেন্ডের উপরে, প্রবাহ-প্রেরিত কম্পন টিউব গতিকে উত্তেজিত করতে পারে। কম্পন শুরুর জন্য সমালোচনামূলক বেগ অসমর্থিত টিউব স্প্যানের উপর নির্ভর করে। কাছাকাছি সমর্থন ব্যবধান কম্পন ছাড়া উচ্চ বেগ অনুমতি দেয়.
PTFE পৃষ্ঠতল হাইড্রোফোবিক হয়. সীমানা স্তরের আচরণ হাইড্রোফিলিক ধাতব পৃষ্ঠ থেকে পৃথক। PTFE-ওয়াটার ইন্টারফেসে স্লিপ বেগ কোনো-না স্লিপ ধাতব পৃষ্ঠের তুলনায় প্রাচীর শিয়ার স্ট্রেসকে কিছুটা কমিয়ে দেয়। ব্যবহারিক প্রভাব হল একটি প্রদত্ত ফাউলিং প্রতিরোধের জন্য প্রয়োজনীয় বেগের একটি ছোট হ্রাস।
PTFE is not subject to erosion-corrosion in the conventional sense because there is no protective film to remove. However, at very high velocities (>2.5 m/s) জলে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কণা, PTFE পৃষ্ঠের যান্ত্রিক ক্ষয় ঘটতে পারে। শীতল জল পরিষেবার ক্ষেত্রে এটি বিরল তবে উচ্চ পলি লোডিং সহ জলের উত্সগুলির জন্য প্রাসঙ্গিক৷
অ্যান্টি-ফাউলিং বৈশিষ্ট্য সহ বেগ অপ্টিমাইজেশান
PTFE হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইন এমন বৈশিষ্ট্যগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করতে পারে যা নিম্ন গতিতে ফাউলিং প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়। হেলিকাল ব্যাফেলগুলি একটি ঘূর্ণায়মান প্রবাহ তৈরি করে যা সেগমেন্টাল ব্যাফেল থেকে সরল রেখার প্রবাহের চেয়ে টিউবের পৃষ্ঠগুলিকে আরও কার্যকরভাবে ঘষে। ঘূর্ণায়মান প্রবাহ কণার সাসপেনশন বজায় রাখে এবং প্রচলিত বিভ্রান্তির সাথে প্রয়োজনীয় গতির তুলনায় 20-30% কম বেগে বায়োফিল্ম সংযুক্তিকে বাধা দেয়।
কম বেগের ক্ষমতা উচ্চতর-বেগ ডিজাইনের ফাউলিং প্রতিরোধ বজায় রেখে পাম্পিং শক্তি খরচ কমায়। সরঞ্জামের জীবনকাল ধরে শক্তি সঞ্চয় যথেষ্ট হতে পারে।
সারাংশ
শীতল জলের রসায়ন PTFE শেল-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের সর্বোত্তম শেল-পার্শ্বের বেগ নির্ধারণ করে। পরিচ্ছন্ন বন্ধ-লুপ জলের জন্য প্রস্তাবিত পরিসর 0.4 মিটার/সেকেন্ড সমুদ্রের জলের জন্য 1.5 মিটার/সেকেন্ড। বেগ নির্বাচন কণা নিষ্পত্তি প্রতিরোধ, বায়োফিল্ম প্রতিরোধ, এবং পাম্পিং শক্তি এবং কম্পন সীমার বিরুদ্ধে স্কেলিং নিয়ন্ত্রণের ভারসাম্য বজায় রাখে।
PTFE এর নিম্ন পৃষ্ঠের শক্তি এবং মসৃণ পৃষ্ঠ একটি সহজাত ফাউলিং প্রতিরোধের প্রদান করে যা একই পরিষেবাতে ধাতব এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য প্রয়োজনীয় গতির চেয়ে 10-20% কম গতির অনুমতি দেয়। হেলিকাল ব্যাফেল ডিজাইনগুলি ফাউলিং নিয়ন্ত্রণ বজায় রেখে বেগের প্রয়োজনীয়তাকে আরও কমিয়ে দেয়।
PTFE শেল-এবং-টিউব এক্সচেঞ্জার বেগ স্পেসিফিকেশনের জন্য ইঞ্জিনিয়ারিং সুপারিশগুলি শীতল জলের বিশ্লেষণ, অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা, বিদ্যমান এক্সচেঞ্জারগুলির ফাউলিং ইতিহাস এবং উপলব্ধ পাম্পিং ক্ষমতা জমা দেওয়ার পরে উপলব্ধ।
