رسیدگی به نشت ناشی از ارتعاش در پمپ های حرارتی زمین شناسی هند

سربپمپ های حرارتی زمین گرمایی (منبع آب) برای گرمایش آب گرم در هند رو به افزایش است، اما داده های میدانی دو حالت خرابی مداوم را نشان می دهد: آسیب کمپرسور به دلیل بازگشت ضعیف روغن، و نشت مبرد که منجر به کاهش عملکرد می شود. این مسائل از نظر فنی همراه هستند - بازگشت ضعیف روغن مستقیماً خطر نشت را افزایش می دهد. این مقاله توضیح می دهد که چگونه طراحی شکاف حلقوی یکنواخت مبدل حرارتی کواکسیال به طور همزمان بازگشت روغن و جلوگیری از نشت را بهبود می بخشد.

واحدهای آب گرم پمپ حرارتی منبع آب (WSHP) از آب های زیرزمینی یا سطحی به عنوان منبع گرما / سینک استفاده می کنند. شرایط معمول هند: آب های زیرزمینی در دمای 20-32 درجه سانتی گراد با بار رسوب 50-200 میلی گرم در لیتر. در حین کار، روغن روانکاری که توسط تخلیه کمپرسور حمل می شود باید به طور مداوم به سامپ بازگردد.

هنگامی که هندسه داخلی مبدل حرارتی ضعیف طراحی شده است:

1. روغن در سمت اواپراتور راکد می شود← لایه های روغنی دیوارهای داخلی را می پوشاند ← انتقال حرارت کاهش می یابد ← سوپرگرم مکش نامنظم می شود ← سیکل های کوتاه کمپرسور ← امواج ضربه فشار مکرر به مفاصل ضربه می زند.

2. شوک فشار تشدید می شود← خستگی مفاصل لحیم کاری شده یا رزوه ای ← انتشار ریز ترک ها ← نشت مبرد ← خروج روغن با مبرد ← کمپرسور به دلیل گرسنگی نفت مسدود می شود.

یک مبدل حرارتی کواکسیال یک مسیر حلقوی یکنواخت بین لوله های داخلی و خارجی ایجاد می کند. PDF تأکید می کند که "شکاف بین لوله مس و فولاد به طور مساوی از هم جدا شده است". این شکاف (معمولاً 1.0-3.0 میلی متر، بسته به قطر و طراحی جریان) تعیین می کند:

• سرعت مبرد: در سمت اواپراتور، مخلوط روغن مبرد از طریق حلقه (یا لوله داخلی) با سرعت 3 تا 8 متر بر ثانیه جریان می یابد. نیروی برشی برای جدا کردن لایه روغن و فشار دادن آن به کمپرسور کافی است.

• حجم نگهداری روغن: شکاف خیلی کوچک (<1 میلی متر) خطر گرفتگی روغن را به همراه دارد. بیش از حد بزرگ (> 5 میلی متر) سرعت را کاهش می دهد و روغن نمی تواند بالا بیاید. یک شکاف یکنواخت از گشاد شدن/ باریک شدن موضعی جلوگیری می کند که باعث تجمع نفت می شود.

مرجع پارامتر: طرح‌های کواکسیال معمولی که در دمای تبخیر 5+ درجه سانتیگراد کار می‌کنند، می‌توانند نسبت بازگشت روغن بیش از 95% را بدست آورند (با داده‌های آزمایشی خود تأیید کنید). در اینجا هیچ درصد ساختگی استفاده نمی شود.

در مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای، مناطق کم سرعت در درگاه‌های گوشه و بین موج‌های صفحه وجود دارد. روغن گیر افتاده در آنجا در دمای محلی بالا (نقاط داغ بیش از 150 درجه سانتیگراد) ترک می خورد و محصولات جانبی اسیدی تولید می کند که اتصالات لحیم شده را خورده و باعث نشت می شود. ساختار کواکسیال داردبدون مناطق مرده رکود- مسیر جریان پیوسته دائماً روغن و زباله ها را حذف می کند و خوردگی شیمیایی در منبع را کاهش می دهد.

یادداشت های PDF (مقاوم در برابر کثیفی، مسدود شدن آسان) تأیید می کند که رسوب نمی تواند در حلقه یکنواخت جمع شود، بنابراین از خوردگی زیر رسوبی که می تواند منجر به سوراخ شدن لوله شود جلوگیری می کند.

هنگام انتخاب یک مبدل حرارتی کواکسیال برای کاربردهای آب گرم پمپ حرارتی منبع آب در هند، سه پارامتر زیر را از تامین کننده خود درخواست کنید:

علاوه بر این، اگر سختی آب زیرزمینی بالا است (بسیاری از مناطق هند > 300 ppm CaCO3)، لوله های فولادی ضد زنگ یا تیتانیوم را در اولویت قرار دهید (تیتانیوم در PDF شما به عنوان یک گزینه ذکر شده است) تا از نشت حفره ای ناشی از کوپلینگ رسوب خوردگی جلوگیری شود.

حتی با یک مبدل حرارتی کواکسیال، تمرینات سایت اهمیت دارد:

• تله روغن و شیب لوله: اطمینان حاصل کنید که خط مکش از اواپراتور به کمپرسور دارای حداقل شیب 0.5 درصد به سمت کمپرسور است، با خم های برگشت روغن با اندازه مناسب.

• تجزیه و تحلیل سالانه روغن: عدد اسید کل (TAN) را بررسی کنید. اگر از 0.5 میلی گرم KOH/g بالاتر رفت، گرمای بیش از حد موضعی یا خوردگی اسیدی داخل مبدل حرارتی را بررسی کنید.

• گشت نشتی: از یک نشت یاب الکترونیکی (حساسیت ≤3 گرم در سال) برای بازرسی دو اتصال جوش خارجی مبدل حرارتی کواکسیال هر شش ماه استفاده کنید.

بازگشت ضعیف روغن و نشت مبرد در واحدهای پمپ حرارتی منبع آب هند (زمین گرمایی) یک حلقه شکست دو طرفه را تشکیل می دهد. مبدل حرارتی کواکسیال (لوله در لوله) هر دو را به طور همزمان از طریقطراحی شکاف حلقوی یکنواخت، جریان فراگیر بدون منطقه مرده، و چندین گزینه مواد مقاوم در برابر خوردگی. هنگام انتخاب، ابعاد شکاف، ضخامت دیواره لوله و فرآیند جوشکاری را بررسی کنید - و مواد لوله مناسب را برای شیمی آب محلی انتخاب کنید.