مبدل‌های PTFE چه نقشی در بازیابی حرارت از جریان‌های زباله خورنده دارند؟

انرژی حرارتی مهم غالباً مستقیماً توسط یک زهکش کارخانه که مخلوط گرم اما تهاجمی از اسیدهای مصرف شده، حلال ها، نمک ها و ضایعات فرآیند را حمل می کند، مستقیماً به تصفیه خانه منتقل می شود. در بسیاری از مؤسسات صنعتی، این گرمای کم{1}در هر ساعت کارکرد در سیستم‌های فاضلاب ناپدید می‌شود. یک مبدل حرارتی PTFE را می توان به طور ایمن در این فاضلاب شیمیایی قرار داد و انرژی ارزشمند را بدون متحمل شدن آسیب خوردگی که به سرعت تجهیزات فلزی معمولی را از بین می برد، جذب می کند.

همانطور که هزینه های انرژی افزایش می یابد و الزامات کاهش کربن تهاجمی تر می شود، بازیابی حرارت زباله های صنعتی در خارج از جریان های سنتی ابزار تمیز افزایش می یابد. زه‌کشی‌های فرآیند متخاصم شیمیایی، انفجار اسکرابر، و فاضلاب‌های صنعتی مخلوط-که قبلاً تصور می‌شد از منظر بازیابی حرارت غیرقابل لمس هستند-بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرند.

چرا بازیابی گرما از جریان های زباله خورنده دشوار است؟
بسیاری از جریان‌های زباله صنعتی حاوی ترکیبات شیمیایی بسیار متغیری هستند که مواد مبدل حرارتی سنتی را به چالش می‌کشند.

آلاینده های معمولی می توانند عبارتند از:

اسید گوگرد

اسید هیدروکلریک

اسید نیتریک

حلال ها

کلریدها

مواد شیمیایی اکسید کننده

جامدات در حالت تعلیق

باقی مانده های تمیز کننده قلیایی

در مبدل‌های حرارتی فلزی، حتی تغییرات شیمیایی متوسط ​​می‌تواند باعث خوردگی سریع، سوراخ شدن، ترک‌خوردگی تنشی یا رسوب شود. سیستم‌های فولاد ضد زنگ ممکن است در شرایط غنی از کلرید-به طور ناگهانی از کار بیفتند، در حالی که گرافیت یا آلیاژهای تخصصی اغلب بسیار گران می‌شوند.

شیمی همچنین می تواند روزانه بر اساس برنامه های تولید گیاه تغییر کند.

سازگاری طولانی‌مدت مواد با روش‌های مبدل سنتی به دلیل این غیرقابل پیش‌بینی بودن، بسیار چالش برانگیز است.

PTFE به عنوان ماده ای برای بازیابی حرارت جهانی
PTFE به دلیل مقاومت شیمیایی قابل توجه آن نسبت به طیف گسترده ای از سیالات صنعتی، یک مزیت منحصر به فرد ارائه می دهد.

لوله هایی که از نظر شیمیایی نسبت به اکثر اسیدها، قلیایی ها، حلال ها و اکسید کننده های موجود در سیستم های فاضلاب صنعتی بی اثر هستند، برای کاربرد جریان زباله خورنده بازیابی حرارت مبدل PTFE مفید است.

در اصل، مبدل به یک جاذب حرارت جهانی تبدیل می شود.

لوله PTFE به طور قابل ملاحظه ای با تغییر شرایط شیمیایی از یک چرخه فرآیند به چرخه بعدی واکنش نشان نمی دهد. به دلیل انعطاف‌پذیری، یک سیستم مبدل تک می‌تواند در برابر جریان‌های زباله‌های مخلوط که به سرعت به بسیاری از جایگزین‌های فلزی آسیب می‌زند، مقاومت کند.

مهمتر از همه، این ماده به ویژه در دمای جریان زباله که معمولاً بین 30 درجه تا 80 درجه است، به طور موثر کار می کند، که کاملاً شبیه به دمای معمولی تخلیه صنعتی و باد کردن است.

فرآیند بازیابی حرارت چگونه کار می کند
انتقال حرارت زباله به یک حلقه تمیز
در یک نصب معمولی، جریان زباله خورنده از مبدل PTFE عبور می کند در حالی که یک حلقه آب تمیز جداگانه در طرف مقابل گردش می کند.

گرما از سیال زباله به حلقه تمیز منتقل می شود بدون اینکه اجازه دهد دو جریان با هم ترکیب شوند.

سپس گرمای بازیافتی می تواند برای موارد زیر استفاده شود:

پیش گرم کردن آب تغذیه بویلر

گرم شدن آب فرآیند

پشتیبانی از گرمایش فضا

نگهداری دمای مخزن

با شستشو از قبل گرم کنید و آبکشی کنید

آب خنک کننده برای تاسیسات

به جای اینکه یک بدهی باشد، تخلیه به یک منبع تبدیل می شود.

حتی جریان‌های زباله با دمای نسبتاً پایین، زمانی که سرعت جریان زیاد و فعالیت‌ها مداوم است، انرژی حرارتی قابل بازیافت قابل‌توجهی دارند.

مقاومت در برابر تشکیل رسوب و رسوب
جریان های فاضلاب صنعتی به ندرت شامل آلاینده های انحصاری محلول می شوند. جامدات معلق، رسوبات، ذرات لجن، و مواد شیمیایی تشکیل‌دهنده رسوب- نیز مکرر هستند.

سطوح صاف PTFE چسبندگی را کاهش می دهد
سطح لوله PTFE فوق العاده صاف است و انرژی سطح پایینی دارد. بسیاری از آلاینده ها به سختی به دیواره لوله چسبیده اند.

این ویژگی به کاهش:

رسوب بیولوژیکی

جرم گیری مواد معدنی

تجمع لجن

چسبندگی ذرات

در مقایسه با سطوح فلزی خشن تر، PTFE اغلب کانال های جریان تمیزتر را در مدت زمان طولانی کار حفظ می کند.

ریختن سپرده ها با استفاده از لوله های انعطاف پذیر
علاوه بر این، لوله‌های PTFE دارای انعطاف‌پذیری هستند که مبدل‌های فلزی سفت از آن برخوردار نیستند.

در طول چرخه حرارتی، حرکت و انبساط متوسط ​​لوله ممکن است به حذف رسوبات رسوب شده به طور طبیعی کمک کند. این انعطاف‌پذیری مکانیکی به کاهش-تشکیل رسوب طولانی‌مدت در کاربردهای چالش برانگیز فاضلاب کمک می‌کند.

نتیجه اغلب فرکانس نگهداری کمتر و عملکرد حرارتی پایدارتر است.

مزایای پایداری و صرفه جویی در انرژی
بازیابی گرمای اتلاف به طور مستقیم مصرف سوخت را در سایر نقاط تاسیسات کاهش می دهد.

تقاضای گرمایشی که در غیر این صورت مورد نیاز است با هر واحد انرژی حرارتی بازیافتی جبران می شود.

تولید بخار

گرمایش با استفاده از برق

سوزاندن گاز طبیعی

سیستم های با استفاده از روغن حرارتی

این مربوط به:

کاهش انتشار گازهای گلخانه ای

هزینه های عملیاتی کمتر

راندمان کل کارخانه بهبود یافته است

کاهش نیاز به سرمایش در تاسیسات تصفیه فاضلاب

در بسیاری از کاربردهای صنعتی، دوره بازپرداخت اقتصادی برای سیستم جریان زباله خورنده بازیابی حرارت مبدل PTFE معمولاً کمتر از دو سال است.

تأسیساتی که به طور مداوم با نرخ جریان فاضلاب بالا کار می کنند ممکن است بازدهی سریع تری داشته باشند.

کاربردهای صنعتی معمولی
مبدل های بازیابی حرارت PTFE به طور فزاینده ای در صنایعی مانند:

اتمام با فلز

تولید نیمه هادی ها

پردازش شیمیایی

تولید مواد دارویی

تولید کود

ساخت باتری

بازسازی اسید و ترشی

سیستم های پاکسازی آلودگی هوا

جریان‌های دمنده اسکرابر به‌ویژه مطلوب هستند، زیرا اغلب شامل دماهای ملایم مخلوط با شیمی بسیار سوزاننده هستند.

این شرایط برای مبدل های معمولی مشکل ساز است اما برای سیستم های PTFE مناسب است.

نکته سیستم: قابلیت اطمینان با فیلتر بالادستی افزایش می یابد
از فیلتر موازی-صفحه یا خود تمیز کردن- استفاده کنید
اگرچه PTFE خود مقاومت شیمیایی بالایی دارد، اما اگر ذرات بزرگ وارد مبدل شوند، زباله های فیزیکی همچنان می توانند مسیرهای جریان را مسدود کنند.

بنابراین فیلتر بالادست بسیار توصیه می شود.

روش های رایج فیلتراسیون عبارتند از:

صافی های صفحه موازی-

فیلترهای{0}}خود تمیز شونده

صافی برای سبد

سیستم های غربالگری چرخشی

فیلتراسیون مناسب حذف می کند:

تکه های پلاستیک

تکه های مقیاس

جامدات با الیاف

زباله های حاصل از فرآیندها

تکه های بزرگ لجن

بارگیری نامحدود مواد جامد همچنان می تواند عملکرد هیدرولیکی را از طریق انسداد فیزیکی کاهش دهد، اگرچه خود ماده PTFE هیچ ضعف شیمیایی ندارد.

چرا بازیابی حرارت کم-برای PTFE مناسب است
بسیاری از ابتکارات بازیابی گرمای زباله از نظر اقتصادی شکست می خورند زیرا دمای موجود برای سیستم های انرژی سنتی بسیار پایین است.

با این حال، مبدل‌های PTFE در تنظیمات فاضلاب صنعتی با دمای متوسط-به طور موثر عمل می‌کنند.

جریان زباله بین 30 درجه تا 80 درجه برای موارد زیر بسیار مفید است:

برنامه های پیش گرمایش

گرمایش آب کاربردی

حلقه ها برای بازیابی حرارتی ثانویه

سیستم های یکپارچه پمپ حرارتی

با افزایش بهینه سازی انرژی صنعتی، بازیابی گرمای درجه پایین-به جای اینکه نادیده گرفته شود به طور فزاینده ای ارزشمند می شود.

تحولات آتی در استفاده از حرارت زباله های صنعتی
طرح‌های پایداری صنعتی به طور فزاینده‌ای به اتلاف انرژی پنهان که در فعالیت‌های فرآیندی روزمره جا افتاده است، می‌پردازد.

تحولات آینده ممکن است شامل موارد زیر باشد:

شبکه های هوشمند برای بازیابی گرما

تعادل حرارتی مبتنی بر هوش مصنوعی-

برداشت یکپارچه انرژی از فاضلاب

اتصال پمپ حرارتی با استفاده از مبدل های PTFE

نظارت بر رسوب مبدل در زمان واقعی

پلت‌فرم‌های بهینه‌سازی حرارتی گسترده-را نصب کنید

سیستم های فاضلاب خورنده که زمانی تصور می شد منابع انرژی بی فایده هستند، اکنون بخش مهمی از طرح های کربن زدایی صنعتی هستند.

در نتیجه
مبدل‌های حرارتی PTFE بازیابی حرارت قابل اعتمادی را از برخی از واکنش‌پذیرترین جریان‌های زباله صنعتی که در تولید مدرن با آن مواجه می‌شوند، ارائه می‌دهند. این سیستم‌ها گرمای اتلاف را به انرژی فرآیند قابل استفاده تبدیل می‌کنند و در عین حال از خوردگی جلوگیری می‌کنند که به سرعت مبدل‌های سنتی را با انتقال انرژی حرارتی از خطوط تخلیه خورنده، انفجار اسکرابر و فاضلاب شیمیایی مخلوط به حلقه‌های ابزار تمیز خراب می‌کند.

مزایای عملکرد سیستم جریان زباله خورنده بازیابی حرارت مبدل PTFE عبارتند از: مقاومت شیمیایی برتر، تمایل به رسوب گیری کم، سازگاری با مواد جامد معلق، و عملکرد ثابت در محدوده دمای معمولی 30-}80 درجه جریان فاضلاب صنعتی. این سیستم‌ها به دلیل زمان بازپرداخت اقتصادی بسیار سریع، برای تأسیسات انرژی بر که به دنبال افزایش کارایی عملیاتی هستند، جذاب‌تر می‌شوند.

از نظر عملی، مبدل های حرارتی PTFE یک جریان زباله تهاجمی و پرهزینه را به یک دارایی حرارتی قابل بازیافت تبدیل می کنند و انرژی را به دام می اندازند که در غیر این صورت در زهکش ناپدید می شد. مرز بعدی بهره وری انرژی صنعتی ممکن است در نهایت نه در منابع سوخت جدید، بلکه در خطوط لوله ای که در حال حاضر جریان دارند کشف شود.