Geoterminio dvejetainio ciklo gamykla įsilieja į gilų karšto, druskingo ir chemiškai agresyvaus sūrymo šulinį, kad išgarintų antrinį darbinį skystį, pvz., izobutaną ar pentaną. Šilumokaitis, atsakingas už sūrymo aušinimą prieš pakartotinį įpurškimą, turi veikti nuolat, esant dideliam cheminiam ir nuosėdų susidarymui. APTFE apvalkalas-ir-vamzdžių keitiklispuikiai tinka šiai sudėtingai užduočiai, nes užtikrina ilgalaikį atsparumą korozijai,{0}}užteršimui ir terminiam skilimui.
PTFE šilumokaičio funkcija geoterminiame sūrymu aušinant
APTFE šilumokaičio geoterminio dvejetainio ciklo sūrymo aušinimasTaikant geoterminį skystį, paprastai 100–150 laipsnių kampu, per šilumokaičio vamzdinę pusę nukreipiamas. Šiame sūryme dažnai yra didelė chloridų, ištirpusių dujų, silicio dioksido ir metalų pėdsakų koncentracija, sukurianti vieną agresyviausių pramoninių šilumos perdavimo aplinkų.
PTFE vamzdeliai sudaro chemiškai inertišką barjerą, kuris neleidžia tiesioginei sąveikai tarp sūrymo ir bet kokio metalinio paviršiaus. Tai pašalina pirminius įprastų lydinių gedimo mechanizmus, įskaitant:
Chlorido{0}}sukelta taškinė korozija
Nerūdijančio plieno įtempių korozijos įtrūkimai
Rūgščių sukeltas medžiagos skaidymas
Geoterminėje aplinkoje, kur druskingumas gali siekti iki dešimties kartų didesnį nei jūros vandens, šie gedimo režimai yra ypač sunkūs ir dažnai sukelia priešlaikinį šilumokaičio pakeitimą.
Atsparumas pleiskanojimui ir šilumos perdavimo stabilumas
Silicio dioksido skalavimas yra vienas iš nuolatinių geoterminių sistemų eksploatavimo iššūkių. Sūrymui vėsstant ištirpęs silicio dioksidas nusėda ir sudaro izoliacinį sluoksnį ant šilumos perdavimo paviršių. Dėl to metalo šilumokaičiuose greitai sumažėja našumas ir dažnai atliekami cheminio ar mechaninio valymo ciklai.
PTFE turi didelį eksploatacinį pranašumą dėl:
Itin maža paviršiaus energija
Lygus, nepridegantis{0}}vidinis vamzdžio paviršius
Sumažėjusios branduolių susidarymo vietos mineralų nusodinimui
Dėl to pastebimai sumažėja apnašų sukibimas ir lėtesnis užsiteršimo greitis. Net kai nusėda, silpnas sukibimas su PTFE paviršiumi pagerina periodinio praplovimo efektyvumą.
Geoterminėje gamykloje PTFE aušintuvas yra tvirtas, korozijai{0}}atsparus darbinis arkliukas, nuolat išgaunantis šiluminę energiją iš žemės druskingo vandens rezervuaro ir atsparus užteršimui, dėl kurio būtų išjungtos įprastos metalinės sistemos.
Šiluminės ir mechaninės charakteristikos
Nors PTFE šilumos laidumas yra mažesnis nei metalų, ilgas tarnavimo laikas ir stabilios paviršiaus sąlygos dažnai kompensuoja šį geoterminio veikimo apribojimą. Šilumos perdavimas laikui bėgant išlieka nuoseklesnis, nes užteršimo sluoksniai yra minimalūs.
Be to, PTFE vamzdžiai suteikia mechaninį lankstumą, leidžiantį iš dalies pritaikyti:
Šiluminis plėtimasis nuo 100 iki 150 laipsnių dviračiu
Slėgio svyravimai iš pakartotinio įpurškimo siurblių
Nedidelė vibracija dėl dviejų{0}}fazių srauto sąlygų
Šis lankstumas sumažina įtempių koncentraciją vamzdžių -su -vamzdžių lakštų jungtyse ir padidina ilgalaikį- ciklinio geoterminio veikimo patikimumą.
Projektavimo pastaba: išankstinio apdorojimo reikalavimai
Geoterminis sūrymas yra ne tik chemiškai agresyvus, bet ir fiziškai abrazyvinis. Priklausomai nuo gręžinio savybių, gali būti smėlio, uolienų fragmentų ir skendinčių kietųjų dalelių.
Norint patikimai veikti PTFE šilumokaitį, paprastai reikalingas kondicionavimas prieš srovę:
Išankstinis{0}}filtravimas stambioms dalelėms pašalinti
Nusodinimo rezervuarai sunkioms kietosioms medžiagoms atskirti
Srauto stabilizavimas, siekiant sumažinti vamzdžio smūgio eroziją
Be tokio išankstinio apdorojimo, nepaisant cheminio PTFE atsparumo, gali atsirasti fizinis blokavimas arba mechaniniai pažeidimai.
Sistemos patikimumas dvejetainio ciklo operacijoje
Binarinio ciklo geoterminiai įrenginiai priklauso nuo nuolatinio šilumos atgavimo efektyvumo. Bet koks šilumos perdavimo sumažėjimas tiesiogiai sumažina galią. PTFE šilumokaičiai palaiko ilgus veikimo laikotarpius su minimaliomis valymo intervencijomis, o tai pagerina bendrą įrenginio prieinamumą.
Pagrindiniai pranašumai apima:
Atsparumas chlorido{0}}sukeltai korozijai
Sumažintas silicio dioksido nusėdimo ir užsiteršimo greitis
Stabilus šilumos perdavimo efektyvumas ilgą laiką
Pailginti techninės priežiūros intervalai, palyginti su metaliniais šilumokaičiais
Išvada
PTFE šilumokaitis atlieka svarbų vaidmenį geoterminio dvejetainio ciklo sistemose, nes užtikrina patvarų, mažai priežiūros reikalaujantį{0}} šilumos perdavimą viename chemiškai agresyviausių skysčių, sutinkamų gaminant energiją. Didelis-chloridas, rūgštus sūrymas efektyviai valdomas be duobių, nuosėdų-sukeliamų gedimų ar greito efektyvumo praradimo.
PTFE šilumokaičio geoterminio dvejetainio ciklo sūrymo aušinimo sistemos demonstruoja, kaip chemiškai inertiškos medžiagos gali paversti geoterminį sūrymą iš korozinio poveikio į stabilų ir efektyvų energijos nešiklį.
Giliausi, karščiausi žemės vandenys vis dažniau panaudojami energijos gamybai, naudojant medžiagas, sukurtas ne reaguoti, o ištverti.
