Каква роля играят PTFE нагревателите при предварителното загряване на морска вода за много{0}}дестилационно обезсоляване?

Необходими са големи топлообменници и нагреватели, които трябва да издържат на гореща, корозивна саламура, за да се използва топлина за превръщане на солената вода в прясна вода. За да се избегне термичен шок в първия етап на изпарителя на инсталация за много-дестилация (MED), входящата морска вода се затопля. Нито един метален нагревател не може да се сравнява с устойчивостта на корозия и качествата против-нагар на PTFE потопяем нагревател, което го прави идеален за тази операция на затопляне.

Стъпката на предварително загряване при дестилация с мулти{0}}ефект
Суровата солена вода при стайна температура (15–25 градуса) се изпомпва в посока на първия ефект на изпарителя в стандартна процедура за обезсоляване MED. Без предварително загряване, рязкото повишаване на температурата вътре в изпарителя би довело до термичен шок, който би ускорил отлагането на котлен камък и би наложил механичен стрес върху тънките топлопреносни повърхности. В резултат на това, преди да влезе в първия ефект, входящият поток се загрява предварително до между 85 и 90 градуса.

Това е необходима стъпка за предварително загряване. Намалява възможността за локализирано кипене, което причинява образуване на твърд котлен камък, повишава общия коефициент на топлопреминаване и стабилизира термичния профил в изпарителя.

Защо тази услуга не работи с метални нагреватели
Във всяка система, която работи с морска вода, борбата с котления камък и корозията е ежедневна борба. В горещата, наситена с кислород среда с-морска вода, богата на хлорид, метален нагревател, състоящ се от сплави от титан, неръждаема стомана или мед-никел, бързо ще се повреди. Въпреки устойчивостта си на питинг, титанът не е в състояние да спре освобождаването на следи от метални йони като никел, мед или желязо. Като насърчават кристализацията на калциев карбонат и магнезиев хидроксид върху повърхностите на изпарителя, тези йони текат надолу по веригата и правят контрола на котлен камък по-труден.

Освен това металните повърхности предлагат идеални места за нуклеация на минерален мащаб. Ефективността на нагревателя намалява драстично, след като се появи котлен камък, което налага многократно почистване с киселина, което допълнително влошава металната повърхност.

PTFE решението: устойчиво-на котлен камък и{1}}устойчиво на корозия
Проблемът с корозията е напълно решен с PTFE (политетрафлуороетилен) нагревател. Дори при 90 градуса PTFE е химически инертен към соли, хлориди и целия спектър от компоненти на морската вода. Химичният състав на водата се запазва за инхибиторите на котлен камък надолу по веригата, тъй като в потока на солевия разтвор не се изхвърлят метални йони.

Незалепващата повърхност на PTFE е също толкова важна. Калциевият сулфат и магнезиевият хидроксид са примери за минерални люспи, които прилепват много слабо към PTFE. Следователно, в сравнение с всяка метална повърхност, скоростта на образуване на котлен камък е значително намалена. Интервалите за поддръжка често се удължават от седмици до месеци, тъй като нагревателят поддържа ефективността си за по-дълги периоди от време и изисква много по-малко почиствания с киселина.

Температурен диапазон и граница на безопасност за производителност при предварително загряване
В системите MED целевата температура на предварително загряване обикновено е между 85 и 90 градуса. PTFE предлага 20-градусов буфер за безопасност в работната точка поради границата на непрекъснато обслужване от приблизително 110 градуса. Дългосрочната-стабилност на материала се гарантира от този буфер, който елиминира възможността от омекване или деформация. Други материали трябва да се вземат предвид за приложения, изискващи по-високи температури, въпреки че PTFE е напълно надежден в рамките на типичния прозорец за предварително нагряване на MED.

В много съоръжения за термично обезсоляване, PTFE нагревателят за предварително нагряване на морска вода MED настройка за обезсоляване се превърна в изпитан-и-истински стандарт, особено когато устойчивостта на корозия и управлението на котления камък са с основен приоритет.

Точно управление на захранването с помощта на SCR контрол
Сезонните вариации, натоварването на инсталацията и условията на приливи и отливи влияят върху дебита на морската вода и входящите температури в истинска MED инсталация. Изходната мощност на нагревателя трябва да се регулира, за да се поддържа постоянна температурата на изхода за предварително нагряване въпреки тези колебания. За постигането на това се използва силиконов-контролер на мощността на токоизправител (SCR).

В отговор на температурен сензор надолу по веригата на нагревателя, SCR регулаторът променя напрежението, подадено към PTFE нагревателя. Чрез прецизно съпоставяне на входящата топлина към скоростта на потока и входящата температура, това управление със затворен-контур предотвратява прегряване или недостатъчно нагряване. Като избягва разточително превишаване или бавна реакция, прецизната модулация не само стабилизира процеса на дестилация, но също така максимизира общата енергийна ефективност на инсталацията.

Бележка за процеса: Критична плътност на ватовете
Бележка за процеса: Трябва да се осигури ниска плътност във вата (обикновено 2–5 W/cm²), за да се избегне пре-охладеното кипене и локализирано образуване на котлен камък върху повърхността на PTFE. Дори когато температурата на обемния флуид е под точката на кипене, високата плътност на вата води до локализиран филм, който кипи под слоя котлен камък. Това микро{5}}варене елиминира незалепващото предимство на PTFE, концентрира соли и ускорява адхезията на котления камък. Консултирайте се с производителя на нагревателя, за да потвърдите плътността на ватовете въз основа на действителната скорост на потока и състава на морската вода.

В заключение
Чрез контролиране на корозията и натрупването на котлен камък при нагряване на морска вода, PTFE нагревателите изпълняват съществена задкулисна-{1}}роля, за да направят термичното обезсоляване осъществимо. Имунитетът към хлорид, устойчивостта на незалепващ котлен камък и прецизният SCR контрол позволяват на MED инсталациите да функционират надеждно с по-малко поддръжка от първия етап на предварително загряване до контурите за рециркулация на солен разтвор. Силният избор на материали е от съществено значение за устойчивото производство на вода, тъй като световната нужда от прясна вода продължава да расте, а PTFE се оказа решаваща част от това уравнение.