Odzyskaj kontrolę

System notuje straty ciepła? Schłodzenie go jest niemożliwe? Wygląda na to, że system wymiany ciepła w Państwa zakładzie wymaga przeglądu! Nadszedł czas, aby odzyskać kontrolę nad wymiennikami ciepła i chłodniami kominowymi!

Przemysł chemiczny wytwarza ogromną liczbę substancji chemicznych w trakcie różnorakich procesów. Na ogół jednak w celu uzyskania żądanej gotowej substancji chemicznej przeprowadza się reakcje substancji podstawowych. Niektóre reakcje chemiczne, aby do nich doszło, wymagają ciepła (endotermiczne), zaś inne uwalniają sporą ilość ciepła po ich zainicjowaniu (egzotermiczne). Ponieważ takie procesy wymagają elastyczności i stabilności cieplnej, niezbędne dla firm chemicznych i petrochemicznych są wymienniki ciepła. Systemy wymiany ciepła stosowane w przemyśle chemicznym mogą być oparte na różnych koncepcjach i technologiach oraz wykorzystywać szeroką paletę czynników roboczych. Większość przedsiębiorstw chemicznych do przenoszenia, rozpraszania lub wymiany ciepła w swoich procesach stosuje oleje mineralne lub wodę. Jednakże, niezależnie od stosowanego czynnika, systemy wymiany ciepła z biegiem lat tracą wydajność z powodu zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia te obejmują takie niepożądane materiały, jak nagar, szlam, glony, kamień, nierozpuszczalne sole i minerały gromadzące się na wewnętrznych powierzchniach systemów wymiany ciepła. W poniższym artykule podajemy więcej szczegółów na temat zanieczyszczeń i sugerujemy, jak zapobiegać temu zjawisku, aby nie powodowało ono spadku wydajności w systemach wymiany ciepła.

Klüber Lubrication, firma specjalizująca się w dziedzinie trybologii, opracowała wysoce skuteczne rozwiązania, które pomagają przywrócić pełną sprawność systemów obiegu wody i chłodzenia.

Zwiększ wydajność systemów obiegu oleju

Większość olejowych systemów wymiany ciepła, mogących służyć w zakładach chemicznych i petrochemicznych czy to do ogrzewania czy chłodzenia procesów, pracuje w tych ciężkich warunkach nadal na olejach mineralnych grupy I. Oleje mineralne grupy I otrzymywane są z ropy naftowej. W procesie rafinacji stosuje się rozpuszczalnik, który pozostawia w mieszaninie zanieczyszczenia i cząsteczki węglowodorów o różnych rozmiarach. Niektóre systemy wymiany ciepła mogą zużywać do stu tysięcy litrów oleju jako czynnika roboczego, co sprawia, że grupa I olejów mineralnych ze swoją przystępną ceną jest chętnie wybierana przez firmy chemiczne.

Zaprojektowanie systemów wymiany ciepła jest zwykle dalekie od doskonałości. W większości systemów olej jest poddawany znacznym naprężeniom ze względu na intensywne, lokalne źródło ciepła, czemu towarzyszy niska prędkość przepływu. Może on również wejść w kontakt z powietrzem w zbiorniku wyrównawczym, co powoduje jego szybsze utlenianie i degradację. Oleje grupy I zawierają nienasycone węglowodory i asfalteny, które reagują z tlenem, wywołując degradację w wysokiej temperaturze. 

Eksploatacja olejów mineralnych grupy I do granic ich wydajności i żywotności w systemach wymiany ciepła najprawdopodobniej doprowadzi do odkładania się nagaru lub węgla w całym obiegu, co z pewnością spowoduje zanieczyszczenie układu i z czasem wpłynie na jego wydajność. Zdając sobie doskonale sprawę z wyzwań, jakie systemy wymiany ciepła mogą stanowić dla przedsiębiorstw chemicznych, Klüber Lubrication, specjalistyczna firma w dziedzinie trybologii, opracowała szeroki wachlarz produktów i rozwiązań dla tego obszaru zastosowań. Stosowane w tych produktach wysoko rafinowane i hydrorafinowane oleje bazowe dają znacznie lepszą stabilność w wysokich temperaturach i umożliwiają wydłużenie okresu użytkowania.

Perfekcyjnie spełniając wymagania

Nowoczesne systemy wymiany ciepła pracują w trudnych warunkach i mogą wymagać zastosowania specjalnego czynnika roboczego lub specjalnej charakterystyki zgodności, jak np. rejestracja NSF H1 w zakresie przypadkowego kontaktu z żywnością. Postęp technologiczny w dziedzinie czynników roboczych spowodował, że klienci mają dziś do wyboru liczne opcje dostosowane do ich potrzeb. Czynniki robocze, których substancjami bazowymi są np. polialfaolefiny, glikol polialkilenowy lub silikon, mogą wnieść do niektórych zastosowań wiele korzyści oraz stanowić odpowiednią alternatywę tam, gdzie nie sprawdzą się konwencjonalne oleje mineralne.

Szczegółowa analiza, monitoring i utrzymanie

Jeżeli w ostatnim czasie zauważają Państwo zarówno uszkodzenia instalacji spowodowane przez olej mineralny grupy I, jak i na przestrzeni lat znaczny spadek sprawności systemu wymiany ciepła, to odpowiednim środkiem do przywrócenia sprawności instalacji bez konieczności jej demontażu lub dłuższego przestoju będzie np. preparat czyszczący/kondycjonujący firmy Klüber Lubrication. Skuteczna, bezproblemowa eksploatacja systemów wymiany ciepła zaczyna się od dobrego programu monitorowania oleju. Podobnie jak badanie krwi może posłużyć do analizy problemów zdrowotnych, tak próbka oleju z systemu wymiany ciepła może ujawnić istotne informacje, które pomogą zapobiec ewentualnym awariom, problemom w zakresie bezpieczeństwa, a nawet pożarom.

Zero tolerancji dla intruzów w systemach obiegu wody

W przypadku procesów, w których ciepło nie ma tak decydującego znaczenia, lub w których potrzebne jest chłodzenie, większość firm chemicznych będzie polegać na systemach obiegu wody. Również w systemach obiegu wody występują zanieczyszczenia, gdy niedestylowana woda przemysłowa zawiera sole mineralne, które mogą oddziaływać z powierzchniami metalowymi. Różnicę między wodnymi i olejowymi systemami obiegu stanowi współczynnik zanieczyszczenia, czyli wartość matematyczna (zwykle Rf lub Rd), która określa teoretyczny opór przepływu ciepła spowodowany tworzeniem się warstwy na wewnętrznych powierzchniach wymienników ciepła. Jest to stosunek współczynnika przenoszenia ciepła przez czysty wymiennik w porównaniu do działania tego samego urządzenia po pojawieniu się problemu zanieczyszczenia. Standardowe współczynniki zanieczyszczenia dla popularnych cieczy i gazów są publikowane w postaci oficjalnego wykazu, łatwo dostępnego w internecie.

Osady kamienia, zwykle związki wapnia i magnezu, wpływają na wydajność pracy sprężarek powietrza, agregatów chłodniczych, wymienników, pomp próżniowych, kotłów, wież chłodniczych i innych urządzeń zwilżanych wodą. Przy braku właściwego oczyszczania, osad, szlam i kamień gromadzący się w odzyskiwanej wodzie prowadzi do utraty wydajności i zwiększenia zużycia energii. Nieprawidłowo utrzymywane systemy mogą być też siedliskiem bakterii Legionella, stanowiących zagrożenie dla zdrowia osób pracujących w pobliżu takiego sprzętu. Każdego roku wskutek odkładania się kamienia, który zatyka rury urządzeń produkcyjnych, przemysł chemiczny traci zysk rzędu miliardów dolarów z powodu przestojów urządzeń i zwiększonego zużycia energii.

Sposób na szybkie, bezpieczne i łatwe przywrócenie najwyższej wydajności operacyjnej

Pamiętając, że początkowa wydajność takich urządzeń, jak chłodnie kominowe, wynosi 70-75%*, łatwo wyobrazić sobie, jak bardzo obniży się ona po osadzeniu się warstwy kamienia o grubości 3-6 mm. Odkamieniacze na bazie wody to szybki, bezpieczny i łatwy sposób na oczyszczenie sprzętu i przywrócenie mu maksymalnej sprawności operacyjnej. Klüber Lubrications ma w ofercie kompletną gamę wysokowydajnych odkamieniaczy, wzbogaconych o środki zwilżające, inhibitory korozji i związki odtłuszczające. Są one przeznaczone do penetracji i usuwania kamienia, rdzy, zabrudzeń i produktów ubocznych korozji z wewnętrznych powierzchni mających kontakt z wodą w komercyjnych i przemysłowych urządzeniach przetwórczych. Niektóre zaawansowane technologicznie odkamieniacze zawierają również aktywne barwniki, zmieniające barwę, aby zasygnalizować operatorowi konieczność podjęcia działań.

Jednak nie wszystkie środki chemiczne stosowane w odkamieniaczach są odpowiednie dla wszystkich rodzajów powierzchni metalowych. Na przykład, szczególną uwagę należy zwrócić na powierzchnie galwanizowane i aluminiowe, ponieważ tradycyjne odkamieniacze na bazie kwasów mineralnych lub organicznych mogą zaatakować i uszkodzić te powierzchnie i komponenty. Dlatego też przed przystąpieniem do czyszczenia systemu obiegu wody warto zwrócić się do eksperta, jakim jest Klüber Lubrication. Ekspert w dziedzinie tribologii zapewnia serwis techniczny, opracowuje efektywne procedury czyszczenia, a nawet wspiera w zakresie oczyszczania miejscowe zespoły utrzymania ruchu.

Podsumowanie

Jako wieloletni partner przemysłu chemicznego Klüber Lubrication opracowuje liczne wysokowydajne produkty do wszystkich zastosowań w systemach wymiany ciepła. Te wysoce wydajne płyny do wymiany ciepła, środki czyszczące/kondycjonujące i odkamieniacze mogą pomóc w przywróceniu wydajności systemów obiegu wody i chłodzenia. Biorąc pod uwagę indywidualne wymagania i szczególne warunki zastosowania, Klüber Lubriation dostarczy nie tylko odpowiednie produkty, lecz dysponuje również wszelkiego rodzaju usługami wymaganymi w celu optymalizacji wydajności procesu.

Autor: Jonathan Venditti, Global Market Manager Chemical Industry

Źródła:
https://www.watertechonline.com/process-water/article/14071807/understanding-and-preventing-heat-exchanger-fouling
https://chemicalengineeringsite.in/cooling-tower-efficiency-calculations/#:~:text=Cooling%20tower%20efficiency%20is%20limited%20by%20the%20ambient%20wet%20bulb%20temperature.&text=This%20requires%20very%20large%20tower,in%20between%2070%20to%2075%25.

Skontaktuj się z nami

Skontaktuj się z nami

Czekamy niecierpliwie na wiadomość od Ciebie!

Więcej informacji na temat przetwarzania danych za pomocą formularza kontaktowego znajdziecie Państwo w naszej polityce prywatności.