Неочекивано хладно је дошло преко ноћи. Вода у ПТФЕ измењивачу топлоте се смрзла. До јутра су цеви биле расцепљене, а шкољка је била испупчена. Трошкови поправке су били значајни. Једноставна процедура-испуштања или мали уређај за праћење топлоте би спасили опрему.
Зашто смрзавање узрокује штету
Штета од смрзавања се често потцењује јер је ПТФЕ познат по својој флексибилности. Међутим, флексибилност не елиминише ризик када се вода претвори у лед. Како се вода смрзава, она се шири за приближно 9%. У скученом простору као што је цев размењивача топлоте или шкољка, ово ширење ствара значајан унутрашњи притисак.
ПТФЕ цеви се могу деформисати под овим притиском, и иако не морају увек одмах да напукну, може доћи до трајног изобличења. Рањивије области обухватају спојеве цеви-на-лимова, спојеве са заптивком и све области у којима се ПТФЕ повезује са металом. Ове локације доживљавају концентрисани стрес и већа је вероватноћа да ће пукнути или процурити након замрзавања. У тешким случајевима, чак и метална шкољка може да се избочи услед силе ширења леда.
Штета можда није увек видљива одмах. Мале пукотине или ослабљени спојеви могу остати неоткривени све док се систем поново не покрене, у ком тренутку долази до цурења под притиском. Неколико степени испод нуле може коштати хиљаде поправки-планирајте унапред.
Разумевање услова ризика
Замрзавање се обично дешава када течност унутар измењивача стагнира и изложена ниским температурама околине. Текућа течност има мање времена да се замрзне јер се топлота непрекидно размењује, али стационарна вода брзо губи топлоту, посебно у неизолованим или слабо заштићеним системима.
Инсталације на отвореном, лагано изоловани цевоводи и повремени распореди рада повећавају рањивост. Чак се и унутрашњи системи могу смрзнути ако су изложени промаји или ако је загревање околине недовољно током екстремних временских услова.
Одржавање протока током рада
За системе у непрекидном раду, најефикаснија заштита је одржавање кретања течности. Текућа вода или водени раствор отпорни су на смрзавање јер континуирано размењују топлоту са горњим и низводним деловима система.
Оператери треба да избегавају непотребна искључења током хладних периода. Ако је искључење неизбежно, прелазак на стање мировања мора укључити одговарајуће пражњење или алтернативне мере заштите од смрзавања. Ослањање само на преосталу топлоту није довољно, посебно током дужег излагања хладноћи.
Пражњење у стању мировања
За рад са прекидима, потпуна дренажа је најпоузданија одбрана од смрзавања. После сваке употребе, и процесну и помоћну страну измењивача треба темељно испразнити.
Пражњење није једноставно отварање вентила и кратко чекање. Све ниске тачке морају бити очишћене, а отвори за вентилацију треба да буду отворени како би ваздух могао да уђе и истисне течност. Без одговарајућег одзрачивања, џепови воде могу остати заробљени унутар цеви или колектора.
Преостала течност је често узрок оштећења од смрзавања. Чак и мале количине заробљене воде могу се проширити и створити локализовани стрес. Из тог разлога, многа постројења допуњују дренажу са -издувавањем ваздуха под ниским притиском-. Коришћење компримованог ваздуха при притиску испод 2 бара помаже у уклањању преостале течности без ризика од оштећења ПТФЕ компоненти.
Пражњење траје десет минута; замена цевовода траје недељама.
Праћење топлоте за сталну заштиту
Праћење топлоте представља активан метод превенције смрзавања, посебно за системе који се не могу редовно дренирати. Електрично праћење грејања или праћење паре може се применити на омотач измењивача и повезане цеви да би се одржале температуре изнад нуле.
Препоручује се систем{0}}контролисан термостатом. Ово омогућава да се праћење аутоматски активира када се температура околине приближи критичним нивоима, обезбеђујући доследну заштиту без непотребне потрошње енергије.
Праћење топлоте треба пажљиво инсталирати како би се избегле вруће тачке. ПТФЕ има температурна ограничења, а неравномерно загревање може довести до топлотног стреса. Правилан дизајн и инсталација осигуравају да се топлота равномерно распоређује по површини измењивача.
Антифриз у затвореном кругу
У комуналним системима затворене{0}}конструкције додавање антифриза као што је гликол је практично решење. Смањењем тачке смрзавања течности значајно се смањује ризик од стварања леда.
Ефикасност антифриза зависи од концентрације. Неопходне су редовне провере како би се осигурало да смеша остане у потребном опсегу за очекиване минималне температуре. Прекомерно-разређивање смањује заштиту, док превелика концентрација може да утиче на перформансе преноса топлоте.
Компатибилност са материјалима система такође мора бити проверена. Док је ПТФЕ веома отпоран, друге компоненте као што су заптивке и пумпе морају се узети у обзир при одабиру решења против смрзавања.
Изолација као пратећа мера
Топлотна изолација игра помоћну улогу у заштити од смрзавања. Смањењем губитка топлоте, изолација помаже у одржавању температуре течности током дужих периода. Међутим, сама изолација није довољна током дужег излагања условима испод{2}}мрзавања.
Ефикасна изолација мора бити комбинована са једном или више активних мера као што су одржавање протока, праћење топлоте или антифриз. Требало би га посматрати као део шире стратегије, а не као самостално решење.
Сезонска припрема и свест оператера
Заштита од смрзавања почиње пре него што дође зима. Објекти треба да идентификују први очекивани датум мраза и да заврше процедуре зимовања унапред. Ово укључује проверу изолације, тестирање система за праћење топлоте, проверу функционалности одвода и припрему залиха антифриза ако је потребно.
Свест оператера је подједнако важна. Особље треба да разуме ризике повезане са смрзавањем и доследно следи утврђене процедуре. Јасно означавање одводних вентила и вентилационих отвора може смањити вероватноћу непотпуног одводњавања.
Једноставан приступ покретању током зиме помаже у обезбеђивању спремности. Пре него што поново пусте измењивач у рад, оператери треба да потврде да су сви одводи затворени, да провере да нема заосталог леда и да постепено уводе течност како би избегли термички стрес услед изненадних температурних разлика.
Пракса безбедног одмрзавања
Ако дође до смрзавања, реакција се мора контролисати. Директна примена топлоте помоћу бакље или отвореног пламена је строго забрањена. ПТФЕ се може растопити или деградирати под високим локализованим температурама, узрокујући даља оштећења.
Уместо тога, за постепено одмрзавање измењивача треба користити контролисано загревање коришћењем амбијенталног грејања, циркулације топлог ваздуха или правилно дизајнираног праћења топлоте.
Спречавање скупих зимских кварова
Заштита од смрзавања је сезонски, али критичан аспект рада ПТФЕ измењивача топлоте у хладним климатским условима. Комбинација експанзије воде, ограничене геометрије и интерфејса материјала ствара висок ризик од оштећења када дође до смрзавања.
Једноставне, доследне праксе-одржавања протока, пражњења у стању мировања, примене праћења топлоте и коришћења антифриза где је то потребно-обезбеђују ефикасну заштиту. Ове мере захтевају минимално време и труд у поређењу са трошковима и ометањем поправке опреме{3}}оштећене смрзавањем.
Пражњење, праћење топлоте и антифриз су једноставна решења која спречавају катастрофалне кварове у зимском периоду. Уз правилно планирање и свакодневну пажњу, ПТФЕ измењивачи топлоте могу поуздано да раде чак иу најхладнијим условима.
