چکيده
يكي از عمده ترين مسائل نامشخص در طراحي مبدل هاي حرارتي نرخ رسوب گذاري است. سطح عملكرد حرارتي و سيالاتي مبدل هاي حرارتي به تدريج با تجمع فيلم رسوب روي سطح انتقال حرارت كاهش مي يابد كه اغلب آن را به عنوان مقاومت رسوب گرفتگي مي شناسند. نرخ رسوب گذاري به عوامل مختلفي از جمله سرعت سيال، دماي سيال، غلظت مواد رسوب زا، دماي ديواره مبدل و... وابسته است.
همچنين در صورت عدم توجه به پديده رسوب گذاري ممكن است خطرات عملياتي بسياري از جمله انفجار مبدل و نشت مواد شيميايي از مبدل به وجود آيد. از جمله اقدامات براي كاهش نرخ رسوب گذاري مي توان به موارد زير اشاره كرد: 1- افزودني هاي شيميايي و فيزيكي 2- كنترل دما در مبدل هاي حرارتي 3- استفاده از بستر سيال در مبدل حرارتي 4- ممانعت از تشكيل مكان مرده در مبدل حرارتي يا حداقل كردن اين مكان ها 5- استفاده از بفل هاي مناسب. پيش بيني زمان خارج كردن مبدل از سرويس نيز از اهميت بسياري برخوردار است كه نشان دهنده اهميت ايجاد يك مدل پيش بيني نرخ رسوب در مبدل ها است.
بفل هاي موجود در پوسته مبدل ها تاثير بسياري بر الگوي جريان سمت پوسته دارد. استفاده از بفل هاي مناسب سبب بهبود الگوي جريان، افزايش راندمان مبدل، كاهش نرخ رسوب زايي، هزينه پمپينگ مي شود.
استفاده از بستر سيال يكي از راه هاي ممانعت از تشكيل رسوب در مبدل است. با تنظيم پارامترهاي بستر سيال ( سرعت، قطر و كسر حجمي و دانسيته ذرات) مي توان تا حد زيادي از تشكيل رسوب ممانعت كرد.
يكي از مسائل مهم در شبكه مبدل هاي حرارتي تشكيل رسوب ناهمگن است. رسوب ناهمگن سبب افزايش دماي عملياتي يكي از مبدلها شده و سبب صدمات بسياري به مبدل شود. بايد در طراحي و انتخاب جنس شبكه مبدل هاي حرارتي به اين مسئله توجه شده و مانع وقوع حادثه شد.
سرعت جريان از مهمترين پارامترهاي كنترل سرعت رسوب زايي در مبدل هاي هوا خنك كن خروجي واحد هيدروكراكينگ است. در اين مبدل ها مي توان با تنظيم سرعت و ممانعت از كاهش سرعت جريان از سرعت حد رسوب زايي، ميزان رسوب زايي را تا حدي بسياري كنترل كرد.
لايه هاي رسوب داراي چهار ساختار 1- همگن نفوذ ناپذير(در مقابل سيال مبدل)2- همگن نفوذپذير 3- ناهمگن نفوذپذير 4- ناهمگن نفوذ ناپذير است. هر يك از اين ساختار ها تاثيرات متفاوتي بر هيدروديناميك سيال، ميزان مقاومت انتقال حرارت، افت فشار و ميزان انتقال حرارت دارد. از جمله عوامل موثر بر ساختار لايه رسوب مي توان به دماي، سرعت و PH سيال عبوري اشاره كرد.
واژه‌هاي كليدي: مبدل حرارتي، رسوب گذاري
