تاثیر پارامترهای عملیاتی بر تشکیل رسوب تبلوری کلسیم سولفات بر روی سطوح انتقال گرما

تشکیل رسوب بر روی سطوح انتقال گرما در تبادلگرهای گرمایی، یکی از مشکل های جدی در صنایع گوناگون است که موجب توزیع نامناسب جریان، افزایش افت فشار و سوخت مصرفی، و به طور کلی کاهش بازده گرمایی تبادلگر می شود. بررسی چگونگی تشکیل رسوب و تاثیر پارامترهای عملیاتی گوناگون بر آن، برای انجام هرگونه اقدامی با هدف کنترل و کاهش رسوب، ضروری است. آب به دلیل ظرفیت گرمایی بالا، دردسترس و ارزان بودن، کاربردی ترین سیال واسطه در تبادلگرهای گرمایی است. با این وجود، حضور یون های گوناگون مانند کلسیم، کربنات و سولفات در آب، موجب تشکیل لایه ای از رسوب تبلوری کلسیم سولفات و یا کلسیم کربنات در تبادلگرهای گرمایی می شود. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل سرعت سیال، غلظت کلسیم سولفات و شار گرمایی سطح انتقال گرما، بر تشکیل رسوب تبلوری کلسیم سولفات پرداخته شده است. برای درک بهتر نتیجه ها، ابتدا اثر این پارامترها بر آب خالص بررسی شد. نتیجه های آزمایش های رسوب نشان می دهد که افزایش شار گرمایی و غلظت کلسیم سولفات، فرایند تشکیل رسوب را تشدید کرده، موجب افزایش دمای سطح و مقاومت گرمایی و کاهش ضریب انتقال گرما می شود. با دو برابر شدن غلظت کلسیم سولفات در محلول، ضریب انتقال گرمای نهایی بیش از %50 کاهش یافت و برای دو برابر شدن شار گرمایی سطح، ضریب انتقال گرما تنها %10 کم شد. در مقابل، افزایش سرعت باعث کاهش چشمگیر رسوب، دمای سطح و مقاومت گرمایی می شود به طوری که افزایش دو برابری سرعت سیال، ضریب انتقال گرما را تقریبا %50 افزایش داده است.