چه اسیدی برای شستشو مبدل صفحه ای خوب است؟

آیا شما به دنبال راهکاری برای شستشوی مبدل صفحه ای هستید؟ آیا می خواهید بدانید چه اسیدی برای شستشو مبدل صفحه ای خوب است؟ اگر شما به دبنال چنین سوالاتی هستید ما در ادامه همه این سوالات و چالش ها را مورد بررسی قرار داده ایم.

مبدل حرارتی صفحه‌ای چیست؟

مبدل حرارتی صفحه‌ای که به اصطلاح انگلیسی “Plate heat exchanger” نامیده می‌شود  نوعی مبدل حرارتی است که از تعداد زیادی صفحه فلزی نازک موازی و اعوجاج دار پشت سر هم تشکیل شده است و موجب تبادل حرارت بالا بین سیال گرم و سرد می‌شود. این صفحات اغلب از جنس استنلس استیل هستند و با واشرهای لاستیکی آبندی شده اند. به دلیل، موج دار بودن صفحات ضریب انتقال حرارتی بیشتر است. مبدل حرارتی صفحه ای بیشتر برای کاربردهای صنایع غذایی و مصارف بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد.

آیا رسوب زدایی مبدل حرارتی ضروری است؟

بله! مبدل حرارتی به مرور زمان با تجمع رسوب وآلاینده ها، کارایی خود را از دست می دهد و این امر می تواند منجر به از کار افتادن کلی سیستم شود. به همین دلیل، لازم است برای افزایش طول عمر مبدل حرارتی و افزایش راندمان به صورت منظم و دوره ای اقدام به رسوب زدایی مبدل حرارتی کنیم.

مزایای تمیز نگه داشتن مبدل حرارتی

• از خوردگی و فرسودگی در اثر رسوب جلوگیری می شود
• کاهش افت فشار در سیسم کمتر می شود
• انتقال حرارتی با راندمان بالا انجام می شود
• آب بندی ایمن تری خواهید داشت

چند روش برای حذف رسوبات از مبدل حرارتی صفحه ای وجود دارد؟

به صورت کلی 3 روش برای رسوب زدایی مبدل حرارتی صفحه ای پیشنهاد می شود که عبارتند از:

• روش شستشوی موثر با مواد شیمیایی (این روش زمانی پیشنهاد می شود که قطعات قابلیت جداسازی نداشته باشند و یکپارچه باشند.)
• روش شستشوی معکوس (در این روش 1.2- 1.5 برابر بیشتر از فشار کاری در جهت مخالف کانال جریان استفاده می شود تا محیط سرد یا گرم شستشوی معکوس شود.)
• روش تمیز کردن با استفاده از جداسازی و مونتاژ (برای مبدل هایی مناسب است که قابلیت جداسازی صفحات وجود دارد.)

نکته:

برای مبدل های حرارتی صفحه ای از جنس استنلس استیل، استفاده از روش شیمیایی و مواد پاک کننده مانند اسید هیدروکلریک یا اسید کلریدریک برای رسوب زدایی و تمیز کردن پیشنهاد نمی شود و ممنوع است.

بیشتر بخوانید: اسید دیسکلر چیست؟ دیسکلر از کجا بخریم؟

انواع اسیدهای مناسب برای شستشوی مبدل حرارتی کدام هستند؟

انتخاب مناسب مواد شوینده

انتخاب مناسب مواد شیمیایی مناسب برای تمیز کردن مبدل های حرارتی اهمیت زیادی دارد. زیرا باید اطمینان پیدا کنید که صفحات به درستی تمیز شده اند و دچار اسیب دیدگی نیز نشده اند. به عنوان مثال، حلال‌های زیر و سایر مواد تمیزکننده می‌توانند به صفحات و واشرهای مبدل حرارتی آسیب برسانند:

• کتون هایی مانند استون، متیل لتیل کتون، متیلیزوبوتیل کتون
• استرهایی مانند اتیلا استات، بوتی استات
• هیدروکربن های هالوژنه مانند کلروتن، تتراکلرید کربن، فریون ها
• مواد معطر مانند بنزن، تولوئن

چه اسیدی برای شستشو مبدل صفحه ای خوب است؟

به صورت کلی برای شستشوی مبدل های لحیم شده  و دارای اتصالات غیرقابل جدا شدن  لازم است از مواد شیمیایی مانند اسیدها استفاده شود. اغلب برای تمیز کردن این نمونه از مبدل صفحه ای از محلول 5٪ اسید فسفریک یا اگزالیک استفاده می شود و جهت شستشو باید برخلاف عملکرد معمولی مبدل باشد.

بیشتر بخوانید: تفاوت دیسکلر (اسید هیدرو کلریک) و جوهر نمک (اسید کلریدریک) در چیست؟

در چه زمانی از چه محصولاتی برای تمیز کردن مبدل صفحه ای استفاده کنیم؟

اینکه در چه زمانی از کدام ماده شیمیایی برای رسوب زدایی استفاده کنیم اهمیت زیادی دارد. جدول زیر این موضوع را به خوبی نشان می دهد.

مواد شیمیایی که نباید برای تمیز کردن مبدل های حرارتی استفاده شوند

• HCl (Hydrochloric) – حالت تهاجمی به صفحه دارد و باید با رعایت نکات ایمنی شخصی انجام شود.
• H2SO4 (سولفوریک) – حالت تهاجمی به صفحه و واشر دارد و باید با رعایت نکات ایمنی شخصی انجام شود.
• HNO3 (نیتریک) – حالت تهاجمی به واشر دارد و باید با رعایت نکات ایمنی شخصی انجام شود.  (HNO3 گاهی اوقات در صنایع غذایی استفاده می شود. غلظت 1-1½٪ در دمای محیط) – هرگز گرم نمی شود.
• برای صفحات از جنس تیتانیوم و فولاد ضد زنگ هرگز از اسید هیدروکلریک استفاده نکنید. همچنین هرگز از آب بیش از 300 ppm کلر در هنگام تهیه محلول های پاک کننده استفاده نکنید. کلر که معمولاً به عنوان بازدارنده رشد در سیستم های آب خنک کننده استفاده می شود، مقاومت به خوردگی فولادهای ضد زنگ از جمله Hastelloy ، Incoloy، Inconel و SMO را کاهش می دهد. کلر لایه محافظ این فولادها را ضعیف می کند و آنها را بیشتر از آنچه که باید در برابر حملات خوردگی مستعد می کند.

روش های تمیز کردن مبدل های حرارتی صفحه ای با مواد شیمیایی

• تمیز کردن به شکل مکانیکی
• تمیز کردن با استفاده از اسپری کردن
• تمیز کردن با روش غوطه وری
• تمیز کردن با استفاده از شستشوی معکوس

بیشتر بخوانید: دلیل تزریق فسفات به بویلر

فرآیند تمیز کردن مبدل صفحه ای با مواد شیمیایی اولیه

تمیز کردن شیمیایی در CIP دارای مزایای زیادی است که عبارتند از:

• تمیز کردن سریعتر
• کار کمتر
• قطعاتی که با تمیز کردن مکانیکی قابل اجرایی نیست با تمیز کردن شیمیایی CIP انجام می دهند.

فرآیند شستشوی صنعتی و شیمیایی در CIP دارای چهار مرحله است که عبارتند از:

• تمیز کردن قلیایی: در این مرحله تجمع مواد آلی و رسوبات از بین می روند
• شستشو: در این مرحله با یک فلاشر آب با جریان بالا استفاده می شود تا زباله های سست و باقی مانده از مرحله قلیایی حذف شوند.
• تمیز کردن اسیدی: به حل شدن و نرم شدن عمیق تر مواد رسوب دهنده کمک می کنند
• مرحله آخر شستشوی نهایی انجام می شود.

سوالات متداول

• چگونه بفهمیم چه زمانی یک مبدل حرارتی را تمیز کنیم؟

زمانیکه مبدل به دمای مناسب برای گرمایش یا سرمایش دست پیدا نمی کند، احتمالاً زمانی است که باید مبدل حرارتی خود را تمیز کنید. همیشه وقتی در مبدل حرارتی با دماهای نادرست روبرو می شوید احتمال زیاد رسوب بر روی سطح صفحه مبدل زیاد است و باعث شده انتقال دما کاهش پیدا کند. همچنین مشاهده افت فشار بیشتر از حد استاندارد در مبدل هم م یتواند بر اثر رسوب اتفاق بیفتد.

• چگونه از خوردگی در مبدل حرارتی جلوگیری کنیم؟

استفاده از پوشش های محافظ یا بازدارنده های خوردگی می تواند مانعی بین سطح فلز و محیط خورنده ایجاد کند و طول عمر مبدل های حرارتی را افزایش دهد.

• چه اسیدی برای شستشو مبدل صفحه ای خوب است؟

این موضوع دقیقاً به نوع جنس فلز استفاده شده در مبدل حرارتی و نوع ماده شیمیایی بستگی دارد. برای صفحات از جنس تیتانیوم و فولاد ضد زنگ اسید هیدروکلریک پیشنهاد نمی شود. همچنین کلر مقاومت به خوردگی فولادهای ضد زنگ از جمله Hastelloy ، Incoloy، Inconel و SMO را کاهش می دهد. اغلب برای تمیز کردن این نمونه از مبدل صفحه ای از محلول 5٪ اسید فسفریک یا اگزالیک استفاده می شود و جهت شستشو باید برخلاف عملکرد معمولی مبدل باشد (شستشوی معکوس) استفاده شود.

• چگونه یک مبدل حرارتی را بدون جدا کردن آن تمیز کنیم؟

تجهیزات Cleaning-In-Place (CIP) می توانند مبدل های حرارتی صفحه ای را بدون جداسازی تمیز کنند. CIP ترکیبی از زمان، دما و غلظت است. CIP هم تمیز کردن شیمیایی و هم مکانیکی مبدل حرارتی را فراهم می کند.

• بهترین اسید برای تمیز کردن مبدل های حرارتی چیست؟

بر اساس تجزیه و تحلیل مقیاس مبدل حرارتی و فرآیند، مواد و ترکیب مقیاس اسید فرمیک یکی از بهترین انتخاب‌ها به عنوان مایع تمیز کننده برای صفحات مبدل حرارتی است.

منابع :

csidesigns.com/blog/articles/cleaning-and-maintaining-your-heat-exchanger

apexthermal.co.za/plate-heat-exchanger-cleaning-information-guide