Ģeotermālā binārā cikla iekārta iekļūst dziļā karstā, sāļā un ķīmiski agresīvā sālījuma akā, lai iztvaicētu sekundāro darba šķidrumu, piemēram, izobutānu vai pentānu. Siltummainim, kas atbild par sālījuma atdzesēšanu pirms atkārtotas iesmidzināšanas, nepārtraukti jādarbojas smagas ķīmiskās un mērogošanas spriedzes apstākļos. APTFE apvalks{0}}un-caurules siltummainisir labi piemērots šim prasīgajam pienākumam, nodrošinot ilgstošu{0}}izturību pret koroziju, piesārņojumu un termisko degradāciju.
PTFE apmaiņas funkcija ģeotermālā sālsūdens dzesēšanā
In aPTFE siltummaiņa ģeotermālā binārā cikla sālsūdens dzesēšanaģeotermiskais šķidrums parasti 100–150 grādu leņķī tiek novadīts caur siltummaiņa caurules pusi. Šis sālījums bieži satur augstu hlorīdu, izšķīdušu gāzu, silīcija dioksīda un metālu mikrokoncentrāciju, radot vienu no agresīvākajām rūpnieciskajām siltuma pārneses vidēm.
PTFE caurules nodrošina ķīmiski inertu barjeru, kas novērš tiešu mijiedarbību starp sālījumu un jebkuru metāla virsmu. Tas novērš primāros atteices mehānismus, kas novēroti tradicionālajos sakausējumos, tostarp:
Hlorīda{0}}izraisīta punktveida korozija
Sprieguma korozijas plaisāšana nerūsējošajos tēraudos
Skābes{0}} izraisīta materiāla noārdīšanās
Ģeotermālā vidē, kur sāļums var sasniegt pat desmit reizes lielāku nekā jūras ūdenī, šie atteices režīmi ir īpaši smagi un bieži izraisa priekšlaicīgu siltummaiņa nomaiņu.
Izturība pret mērogošanu un siltuma pārneses stabilitāte
Silīcija dioksīda mērogošana ir viens no pastāvīgākajiem ģeotermālo sistēmu darbības izaicinājumiem. Sālījumam atdziestot, izšķīdis silīcija dioksīds nogulsnējas un veido izolācijas slāni uz siltuma pārneses virsmām. Metāla apmainītājos tas izraisa strauju veiktspējas samazināšanos un biežus ķīmiskās vai mehāniskās tīrīšanas ciklus.
PTFE piedāvā ievērojamas darbības priekšrocības, jo:
Ārkārtīgi zema virsmas enerģija
Gluda, ne{0}}piedegoša iekšējā caurules virsma
Samazinātas nukleācijas vietas minerālu nogulsnēšanai
Rezultāts ir ievērojams katlakmens adhēzijas samazinājums un lēnāks piesārņojuma līmenis. Pat tad, kad notiek nogulsnēšanās, vājā saistība ar PTFE virsmu uzlabo periodiskas skalošanas efektivitāti.
Ģeotermālajā stacijā PTFE dzesētājs ir izturīgs, pret koroziju{0}}izturīgs darba zirgs, kas nepārtraukti iegūst siltumenerģiju no pašas zemes sālsūdens rezervuāra, vienlaikus izturot piesārņojumu, kas atspējotu parastās metāla sistēmas.
Siltuma un mehāniskās veiktspējas apsvērumi
Lai gan PTFE ir zemāka siltumvadītspēja nekā metāliem, ilgs kalpošanas laiks un stabili virsmas apstākļi bieži vien kompensē šo ģeotermālās darbības ierobežojumu. Siltuma pārnese laika gaitā saglabājas konsekventāka, jo piesārņojuma slāņi tiek samazināti līdz minimumam.
Turklāt PTFE caurules nodrošina mehānisku elastību, kas ļauj daļēji pielāgot:
Termiskā izplešanās no 100-150 grādu riteņbraukšanas
Spiediena svārstības no atkārtotas iesmidzināšanas sūkņiem
Neliela vibrācija no divu{0}}fāžu plūsmas apstākļiem
Šī elastība samazina sprieguma koncentrāciju cauruļu -līdz-cauruļu lokšņu savienojumos un uzlabo ilgtermiņa{2}}uzticamību cikliskā ģeotermālā darbībā.
Projektēšanas piezīme. Priekšapstrādes prasības
Ģeotermiskais sālījums ir ne tikai ķīmiski agresīvs, bet arī fiziski abrazīvs. Atkarībā no urbuma īpašībām var būt smiltis, iežu fragmenti un suspendētās cietās vielas.
Lai nodrošinātu uzticamu PTFE apmaiņas darbību, parasti ir nepieciešama iepriekšēja kondicionēšana:
Iepriekšēja-filtrēšana rupju daļiņu noņemšanai
Nostādināšanas tvertnes smago cieto vielu atdalīšanai
Plūsmas stabilizācija, lai samazinātu caurules trieciena eroziju
Bez šādas pirmapstrādes var rasties fiziska bloķēšana vai mehāniski bojājumi neatkarīgi no PTFE ķīmiskās izturības.
Sistēmas uzticamība binārā cikla darbībā
Binārā cikla ģeotermālās iekārtas ir atkarīgas no nepārtrauktas siltuma atgūšanas efektivitātes. Jebkurš siltuma pārneses samazinājums tieši samazina jaudu. PTFE siltummaiņi atbalsta ilgus darbības periodus ar minimālu tīrīšanas iejaukšanos, kas uzlabo kopējo iekārtas pieejamību.
Galvenās priekšrocības ietver:
Izturība pret hlorīda{0}}izraisītu koroziju
Samazināts silīcija dioksīda zvīņošanās un piesārņojuma līmenis
Stabila siltuma pārneses veiktspēja ilgu laiku
Pagarināti apkopes intervāli, salīdzinot ar metāliskajiem apmainītājiem
Secinājums
PTFE siltummainim ir izšķiroša nozīme ģeotermālā binārā cikla sistēmās, nodrošinot izturīgu, zemu{0}}apkopes siltuma pārnesi vienā no ķīmiski agresīvākajiem šķidrumiem, kas sastopami elektroenerģijas ražošanā. Sālījums ar augstu-hlorīda saturu, skābs tiek efektīvi pārvaldīts bez bedrēm, zvīņošanās-izraisītas atteices vai strauja efektivitātes zuduma.
PTFE apmaiņas ģeotermālā binārā cikla sālījuma dzesēšanas sistēmas parāda, kā ķīmiski inerti materiāli var pārveidot ģeotermālo sālījumu no korozijas ietekmes uz stabilu un efektīvu enerģijas nesēju.
Zemes dziļākie un karstākie ūdeņi arvien vairāk tiek izmantoti enerģijas ražošanai, izmantojot materiālus, kas izstrādāti nevis reaģēšanai, bet izturēšanai.
