Cơ chế hình thành cặn & Chiến lược bảo trì chống đóng cặn- cho ống làm nóng nước
Tốc độ làm nóng giảm, mức tiêu thụ điện năng tăng và khả năng bảo vệ quá nhiệt thường xuyên là những vấn đề vận hành thường gặp của ống đun nước nóng sau-sử dụng lâu dài. Theo kinh nghiệm bảo trì công nghiệp, hơn 70% lỗi suy giảm hiệu suất sưởi ấm bắt nguồn từ sự tích tụ cặn bề mặt chứ không phải do lão hóa thành phần bên trong. Kết tủa khoáng chất nước cứng tạo thành các lớp cặn dày đặc trên bề mặt ống trong các chu kỳ gia nhiệt lặp đi lặp lại, tạo thành các rào cản nhiệt cản trở nghiêm trọng quá trình truyền nhiệt và gây ra sự suy giảm hiệu suất liên tục.
Sự hình thành cáu cặn tuân theo các quy tắc kết tủa vật lý cố định trong hệ thống đun nóng nước. Nước máy và nước ngầm chứa khoáng chất canxi và magie cacbonat hòa tan. Khi nhiệt độ nước tăng lên trên 55 độ C, các khoáng chất hòa tan mất khả năng hòa tan và kết tủa thành cặn kết tinh rắn. Gia nhiệt liên tục làm cho cặn bám chặt vào bề mặt ống gia nhiệt, dần hình thành các lớp cặn dày và cứng. Tốc độ tăng trưởng của cặn tăng nhanh khi độ cứng của nước và tần suất gia nhiệt tăng lên, cho thấy đặc điểm tích lũy theo cấp số nhân ở những vùng nước có độ cứng cao.
Sự tích tụ cặn gây ra tác động tiêu cực liên tục đến hiệu suất của ống sưởi. Độ dẫn nhiệt của cân nước chỉ bằng 1{1}}1/20 vật liệu kim loại. Phạm vi phủ sóng dày khiến nhiệt sinh ra từ dây điện bên trong không truyền kịp thời sang môi trường nước, dẫn đến tích tụ nhiệt bên trong và thành ống quá nóng. Quá nhiệt-trong thời gian dài làm tăng tốc độ lão hóa của dây điện sưởi ấm và xuống cấp lớp cách điện, làm tăng nguy cơ rò rỉ và rút ngắn đáng kể tuổi thọ sử dụng của thiết bị. Trong khi đó, các ống sưởi-có cặn cần thời gian làm việc lâu hơn để đạt đến nhiệt độ cài đặt, gây lãng phí điện năng không hợp lệ và tăng chi phí vận hành.
Bảo trì khoa học thường xuyên sẽ ngăn chặn hiệu quả các nguy cơ cáu cặn mà không làm hỏng cấu trúc thiết bị. Làm sạch vật lý thường xuyên sử dụng-xả nước áp lực cao và cạo mềm để loại bỏ cặn lỏng lẻo trên bề mặt, thích hợp cho việc bảo trì định kỳ hàng ngày. Chất tẩy rửa bằng axit cấp thực phẩm-sẽ hòa tan cặn dày cứng đầu để phục hồi triệt để khả năng dẫn nhiệt của ống, đòi hỏi nồng độ và kiểm soát thời gian nghiêm ngặt để tránh ăn mòn vỏ kim loại. Việc lắp đặt thiết bị làm mềm nước phụ trợ về cơ bản làm giảm hàm lượng khoáng chất và ngăn chặn việc tạo cặn mới từ nguồn.
Dữ liệu thay đổi hiệu suất của ống đun nước nóng ở các độ dày quy mô khác nhau được sắp xếp trong bảng dưới đây:
|
Độ dày quy mô |
Độ dẫn nhiệt tương đối |
Kéo dài thời gian làm nóng nước |
Tỷ lệ tăng mức tiêu thụ điện năng |
Tăng tốc lão hóa thành phần |
|---|---|---|---|---|
|
Ống sạch 0mm |
Hiệu suất tiêu chuẩn 100% |
Tốc độ gia nhiệt tiêu chuẩn 0% |
0% điện năng tiêu thụ bình thường |
Chu kỳ lão hóa bình thường |
|
Cân mỏng 0,5mm |
Hiệu suất giảm 83% |
Làm nóng chậm hơn 12% |
mức tiêu thụ tăng 10% |
Lão hóa tăng tốc 15% |
|
Quy mô trung bình 1,0mm |
Suy giảm nghiêm trọng 65% |
Làm nóng chậm hơn 28% |
Mức tiêu thụ tăng 22% |
Lão hóa tăng tốc 35% |
|
Cân dày 2.0mm+ |
Suy giảm cực độ 42% |
Làm nóng chậm hơn 45% |
Mức tiêu thụ tăng 38% |
Nguy cơ lão hóa và kiệt sức tăng 60% |
Dữ liệu giám sát dài hạn-cho thấy các ống đun nước nóng được bảo trì chống cặn-theo tiêu chuẩn hàng quý sẽ duy trì hiệu suất sưởi ấm ổn định trong hơn 4 năm, trong khi các ống không được bảo trì sẽ phải đối mặt với sự suy giảm hiệu suất rõ rệt trong vòng 1 năm. Quản lý-chống mở rộng quy mô là phương tiện-hiệu quả nhất về mặt chi phí để kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Các kế hoạch bảo trì hệ thống sưởi ấm chuyên nghiệp có thể xây dựng các chu trình làm sạch cặn độc quyền và kế hoạch làm mềm phù hợp theo độ cứng của nước cục bộ và cường độ vận hành thiết bị, duy trì hoạt động-hiệu suất cao-lâu dài của các ống đun nước nóng.
