La escala de los tubos de intercambio de calor del condensador es de hecho un problema común durante la operación de unidades de enfriadores. La formación de estas sustancias de escala es compleja y diversa, principalmente relacionada con la calidad del agua de enfriamiento, las condiciones de temperatura y el estado operativo del sistema. A continuación, exploraremos en detalle el mecanismo de formación de escala y su impacto en la conducción de calor.
Causas de formación de escala
1. Formación de escala dura
La escala dura es causada principalmente por la precipitación y deposición de sales de calcio y magnesio disueltas en agua de enfriamiento en la superficie del intercambio de calor después del calentamiento. Cuando el agua dura que contiene altas concentraciones de iones de calcio y magnesio se usa como medio de enfriamiento, a medida que el agua fluye a través de los tubos de cobre en el condensador, aumenta la temperatura del agua, lo que resulta en una disminución de la solubilidad. Los iones de carbonato se combinan con iones de calcio y magnesio para formar compuestos insolubles como carbonato de calcio o hidróxido de magnesio, que se adhieren a la superficie de intercambio de calor dentro del condensador. Especialmente en la curva del tubo de intercambio de calor, los cambios locales en la velocidad del flujo pueden causar fácilmente la precipitación mineral, acelerando así el proceso de escala. Por lo tanto, si las condiciones lo permiten, se recomienda eliminar los iones de calcio y magnesio a través del tratamiento previo para reducir la velocidad de escala y mantener una limpieza y mantenimiento regulares.
2. Acumulación de lodo biológico
Además de la composición química, los sedimentos y los microorganismos (como las algas) transportadas por fuentes de agua naturales también pueden convertirse en parte de la suciedad. Estas partículas depositarán gradualmente en áreas con flujo de agua lento, formando una biopelícula. A medida que pasa el tiempo, esta capa de película se volverá más gruesa y gruesa, lo que no solo reduce la eficiencia de la transferencia de calor, sino que también puede causar el bloqueo de la tubería o incluso el daño físico. Para evitar que ocurra esta situación, se puede instalar un dispositivo de filtrado efectivo en la entrada para interceptar sólidos suspendidos más grandes, reduciendo así la generación de lodo biológico.
3. La escala se intensifica bajo la influencia de la temperatura
La temperatura excesiva del agua de retorno también es uno de los factores importantes que promueven la formación de escala. Según la información relevante, cuando la temperatura del agua de enfriamiento excede los 40 grados C, la formación de escala será más fácil. Esto se debe a que las temperaturas más altas del agua reducen la solubilidad de ciertas sales en el agua, lo que hace que precipitaran de la solución y se adhieran a las superficies metálicas. Además, los ambientes de alta temperatura pueden acelerar la velocidad de reacciones químicas, promoviendo aún más la aparición de fenómenos de escala.
El impacto en la conducción de calor
Como conductor deficiente, la escala aumenta significativamente la resistencia térmica a lo largo de la ruta de transferencia de calor, lo que lleva a una disminución significativa en la eficiencia de transferencia de calor. La investigación ha demostrado que los diferentes tipos de escala pueden reducir la eficiencia del intercambio de calor en un 10% a 50%. Específicamente, la presencia de una capa de ensuciamiento dificulta la transferencia de calor del refrigerante al mundo exterior, lo que obliga al sistema a consumir más energía para mantener el mismo efecto de enfriamiento. Al mismo tiempo, a medida que aumenta el grosor de la capa de escala, el área de sección transversal del flujo dentro del tubo de transferencia de calor también disminuirá en consecuencia, aumentando la resistencia al flujo de agua y afectando el rendimiento del flujo del agua de enfriamiento.
Método de limpieza
Por lo general, hay dos métodos de limpieza principales para los problemas mencionados anteriormente: limpieza química y limpieza física.
limpieza química
Este método implica el uso de soluciones ácidas o alcalinas específicas para disolver y eliminar la suciedad. Por ejemplo, se puede agregar una cantidad apropiada de solución de limpieza ácida al sistema de agua de enfriamiento, y la bomba de circulación se puede comenzar a mantener la solución de limpieza fluyendo durante 12 a 24 horas, enjuagando continuamente la pared de la tubería hasta que la tierra se retire por completo. Posteriormente, neutralice con solución alcalina para garantizar que todos los productos químicos residuales se laven a fondo. Aunque la limpieza química puede eliminar efectivamente las manchas obstinadas, puede causar una ligera corrosión a las tuberías de cobre, y el líquido de desechos resultante debe eliminarse adecuadamente para evitar la contaminación ambiental.
Limpieza física
En contraste, la limpieza física utiliza medios mecánicos para actuar directamente en la superficie de la suciedad, como el uso de la tecnología de limpieza de cepillos de eje suave. Este método se basa en un cepillo de nylon giratorio de alta velocidad para penetrar profundamente en el tubo de cobre del condensador, usando fricción para despegar el material unido y finalmente enjuagarlo con agua. Este método no requiere la adición de agentes químicos, reduciendo su impacto en el medio ambiente al tiempo que evita los riesgos potenciales de la corrosión metálica. Sin embargo, para capas de escala particularmente duras o bien adheridas, confiar únicamente en la limpieza física puede no lograr el efecto deseado. En este caso, se puede considerar que implementa el pretratamiento químico primero y luego hace un seguimiento con los pasos de limpieza física para mejorar la eficiencia general de la limpieza.
En resumen, la prevención es mejor que la cura. La buena gestión de la calidad del agua y las medidas de mantenimiento apropiadas pueden retrasar en gran medida o incluso evitar la escala, asegurando la operación estable y eficiente a largo plazo de las unidades de enfriadores.
