تراكم الرماد في أنابيب الحرارة

تراكم الرماد في أنابيب الحرارة

في معدات استعادة الحرارة المهدرة بالأنابيب الحرارية، يعد تراكم الرماد مشكلة شائعة. يزيد تراكم الرماد من المقاومة الحرارية لسطح التسخين، ويقلل من قدرة نقل الحرارة للمعدات، ويقلل من مساحة قناة السائل، ويزيد من مقاومة التدفق، ويقلل من درجة حرارة سطح التبادل الحراري، ويسبب تآكل نقطة الندى عند درجة حرارة منخفضة. لا يمكن للعديد من معدات استعادة الحرارة المهدورة أن تعمل بشكل طبيعي بسبب التراكم الشديد للرماد، بل يجب إيقاف تشغيلها. ولذلك، أصبح تراكم الرماد مشكلة رئيسية للتشغيل العادي للمعدات الموفرة للطاقة.

2.1 آلية التشكيل

يمكن تقسيم تراكم الرماد إلى منطقة درجة حرارة عالية، ومنطقة انتقالية، ومنطقة درجة حرارة منخفضة وفقًا لدرجة الحرارة. تراكم الرماد في معدات التبادل الحراري للأنابيب الحرارية يكون بشكل رئيسي في منطقة درجات الحرارة المنخفضة.

يكون تراكم الرماد في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة عمومًا من النوع السائب، ويحدث بشكل رئيسي في معدات التبادل الحراري ذات درجات الحرارة المنخفضة. آلية تراكم الرماد معقدة نسبيًا، ويُعتقد عمومًا أن تراكم الرماد السائب يتشكل نتيجة لتأثير الجاذبية الجزيئية والجذب الكهروستاتيكي. تظهر البيانات أنه عندما يكون القطر المكافئ لجزيئات الرماد أقل من 3μ عند الوصول إلى m، فإن قوة الجاذبية بين جزيئات الرماد وجدار الأنابيب المعدنية، وكذلك بين جزيئات الرماد، تتجاوز وزن جزيئات الرماد نفسها . عندما تغسل جزيئات الرماد الصغيرة الموجودة في غاز المداخن على جدار الأنبوب، فإنها تمتص على السطح المعدني أو سطح الرماد المتراكم. بالإضافة إلى ذلك، أثناء تدفق الدخان، يحدث الحث الكهروستاتيكي بسبب المقاومة العالية لجزيئات الرماد الموجودة في الدخان. على الرغم من أن مادة سطح التسخين موصلة جيدة، إلا أنه عندما يصبح سطح التسخين رماديًا، يصبح سطحه عازلًا، مما يجعل من السهل إزالة جزيئات الرماد بشحنات مختلفة (قطر مكافئ أقل من 10) الناتجة عن الحث الكهروستاتيكي ميكرومتر) ممتز على سطحه، وتشكل رواسب رماد فضفاضة. يمكن أن تشكل رواسب الرماد السائبة رواسب رماد متماسكة منخفضة الحرارة في ظل الظروف التالية: ① يؤدي احتراق الوقود غير الكافي إلى تكوين بوليمرات عالية اللزوجة، والتي يتم امتصاصها بسهولة على جدار الأنبوب ولا يمكن فصلها بسهولة، مما يشكل رواسب رماد متماسكة. ② عندما يمتص مقياس الرماد ثاني أكسيد الكبريت وبخار الماء في غاز المداخن، فإنه يتحول إلى كبريتات، مما يشكل رواسب رماد متماسكة.

www.superbheater.com