با سلام
معمولا مبدلهای پیش گرمکن برای نمک زداها نقش مهم در عملکرد این تجهیزات دارند. وجود فولینک و ذرات ناخالص باعث کتهش عملکرد مبدل و دیسالتر میگردد .
معمولا" مبدل های پیشگرمکن برای دیسالتر ها از نوع plate & frame میباشند . محدودیت این مبدلها برای سیال کثیف و با فشار بالا مناسب نبوده و نیاز به تعمیزات زیادی دارند.
در صورت استفاده از مبدلهای shell & tube باید ملزومات طراحی شامل سرعت سیال و میزان رسوب گذاری سیال در طراحی این تجهیزات در نظر گرفته شود. در اینجا ذکر چند نکته ضروری میباشد :
شما با دو مشکل اصلی روبرو هستید:
- کاهش راندمان انتقال حرارت: مبدل موجود (Shell & Plate) به دلیل گرفتگی (Fouling) ناشی از نفت خام، آب شور (Brine) و سایر آلاینده‌ها، نمی‌تواند تبادل دمایی را به درستی انجام دهد.
- افزایش دمای آب و سیال ورودی به دیسالتر که هر چند این افزایش دما برای فرآیند نمک‌زدایی مطلوب است، اما به دلیل گرفتگی محقق نمی‌شود.
قبل از تصمیم به تعویض کامل مبدل، این راهکارهای عملیاتی و نگهداری را میتوان بررسی کرد:
افزایش فرکانس شستشو (Cleaning Frequency): برنامه شستشوی شیمیایی (CIP - Clean In Place) یا شستشوی مکانیکی را بر اساس داده‌های افت فشار (Pressure Drop) و داده‌های دمایی،
بهینه‌سازی روش شستشو: از مواد شوینده شیمیایی قوی‌تر و متناسب با نوع رسوبات (نفتی، نمکی، رسوبات بیولوژیکی) استفاده گردد. گاهی اوقات شستشو با آب داغ یا بخار میتواند موثر باشد.
فیلتراسیون پیش‌تصفیه (Upstream Filtration): نصب یا ارتقاء فیلترهای موجود در سمت آب شور (SSW) میتواند مقدار قابل توجهی از ذرات جامد معلق را که عامل اصلی گرفتگی هستند، حذف کند. انواع فیلترهای سبدی (Basket filter) یا فیلترهای خودکار dual filter می‌توانند مفید باشند.
نیاز به ارتقاء مبدل موجود (Upgrading the Existing Exchanger):با تعویض صفحات (Plate Replacement): اگر طراحی مبدل پلیتی شما اجازه می‌دهد، می‌توانید صفحات با الگوی موجی (Corrugation Pattern) متفاوت که ضریب انتقال حرارت بالاتر و احتمال گرفتگی کمتری دارند دارند.
اگر راهکارهای فوق جوابگو نباشند، تعویض نوع مبدل گزینه بعدی است.
مبدل مارپیچی (Spiral): ، برای این کار میتواند گزینه بسیار بهتری نسبت به هر دو نوع دیگر است. طراحی کانال منحنی و طولانی آن به گونه‌ای است که رسوبات به دلیل وجود نیروی گریز از مرکز و تلاطم بالا، به راحتی در آن رسوب نمی‌کنند. این مبدلها برای سیالات دوغابی، حاوی ذرات جامد و چسبنده ایده‌آل هستند.ولی سازنده ای در ایران موجود نمیباشد یا حداقل من اطلاع ندارم.
مبدل پوسته و لوله (S&T): یک انتخاب کلاسیک و سنتی، مطمئن و قابل پیش‌بینی است. با انتخاب صحیح قطر لوله‌ها (مثلاً ۱ اینچ یا بیشتر)، آرایش مثلثی (که باعث تلاطم بیشتر می‌شود) و در نظر گرفتن فضای کافی برای رسوب‌گذاری، میتواند عملکرد قابل قبولی داشته باشد. اما به طور ذاتی از Spiral در برابر Fouling ضعیف‌تر است.
مبدلهای مارپیچی به دلیل طراحی ذاتی خود، بسیار مستعد گرفتگی نیستند و برای سرویس‌های کثیف و رسوب‌زا مانند آب شور ورودی به دیسالتر یک انتخاب ایده‌آل محسوب می‌شوند.
۳. استانداردهای طراحی و منابع اطلاعاتی:
برای طراحی و انتخاب مبدل، باید به این استانداردها و منابع مراجعه کنید:
یافتن ضرایب رسوب (Fouling Factors):
منبع اول: TEMA Standards در جدول RGP-T-2.4 مقادیر پیشنهادی ضریب رسوب (ft²·°F·hr/Btu) را برای سیالات مختلف ارائه می‌دهد. برای آب دریا (Seawater) و آب شور (Brine) مقادیر خاصی دارد.
منبع دوم: کتاب‌های مرجع طراحی مانند “Process Heat Transfer” by Donald Q. Kern یا “Heat Transfer Handbook” by Bejan.
.