یکی از مشکلاتی که همواره عملکرد
مبدل حرارتی را تهدید می کند، رسوب گرفتگی سطوح داخل مبدل (در انواع مبدل ها) است. افزایش رسوب در مبدل، تاثیر بسیار زیادی در کاهش بازده آن خواهد داشت. به همین خاطر نیاز به باز کردن و شستشوی مبدل ضروری خواهد بود. این موضوع برای مبدل هایی که در محیط های ویژه (مبدل های سکوهای نفتی)، فعالیت می کنند، بسیار قابل توجه تر خواهد بود. حال اگر راهی باشد که دوره زمانی رسوب گیری مبدل را کاهش دهد، زمان و هزینه بسیاری ذخیره خواهد شد، اما چه راهی؟
یک از مشکلاتی که همواره عملکرد مبدل حرارتی را تهدید می کند، رسوب گرفتگی سطوح داخل مبدل (در انواع مبدل ها) است. هر چه سیال عبوری از مبدل همراه با ذرات سخت بیشتری باشد، امکان ایجاد رسوب بیشتر و دوره شکل گیری آن کوتاه تر می شود. افزایش رسوب در مبدل، تاثیر بسیار زیادی در کاهش بازده آن خواهد داشت. به همین خاطر نیاز به باز کردن و شستشوی مبدل ضروری خواهد بود.
یکی از راه های نوین برای کاهش رسوب گرفتگی در مبدل حرارتی صفحه ای، پوشش دهی صفحات با پوشش های سرامیکی (Ceramic coatings) است، پوشش های سرامیکی، موادی شکل گرفته بر پایه ترکیبات سل-ژل هستند که با ایجاد خاصیت آبگریزی (Hydrophobic) بر روی صفحات، زاویه تماس مولکول های آب با سطح را افزایش داده و در نتیجه آن چسبندگی و رطوبت پذیری سطح کاهش چشمگیری پیدا خواهد کرد (شکل 1)
شکل 1
از جمله ویژگی های دیگر این پوشش ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بسیار نازک هستند (ضخامت کمتر از 10 میکرومتر) و در نتیجه تاثیری در عملکرد مبدل حرارتی صفحه ای نخواهند داشت.
- ناهمواری میکرومتری روی سطح را به صورت یکدست می پوشانند تا پتانسیل رسوب گیری صفحات بیش از پیش کاهش یابد (شکل 2)
- بسیار شفاف و انعطاف پذیر هستند، به گونه ای که تغییر ظاهری بر روی صفحه نخواهد داشت (شکل 3)
- قابلیت چسبندگی بر روی سطوح مختلفی را دارند.
شکل 2
شکل 3
اعمال این پوشش ها بر روی صفحات مبدل حرارتی با اسپری انجام می شود و پس از گذشت زمان بسیار کوتاهی، پوشش کاملا خشک خواهد شد (شکل 4).
شکل 4
برای شناخت بهتر تاثیر پوشش های سرامیکی در کاهش رسوب گیری مبدل حرارتی صفحه ای، شکل 5 را ملاحظه کنید. همانطور که در این شکل نشان داده شده است، صفحه با پوشش سرامیکی (شکل راست) رسوب بسیار کمتری در مقایسه با یک صفحه عادی (شکل چپ) دارد. در نتیجه دوره های باز و بسته کردن مبدل، کاهش چشمگیری خواهد داشت.
شکل 5
درحال حاضر محدودیت اصلی پوشش های سرامیکی، محدودیت دمایی آن هاست و این پوشش ها در دمای بالا کارایی خود را از دست خواهند داد. البته این موضوع نیز توسط محققان در دست بررسی است و احتمالا در آینده ای نه چندان دور، پوشش های سرامیکی با محدودیت دمایی کمتری روبرو خواهند بود.
لازم به ذکر است که واحد تحقیق و توسعه مجموعه دانش بنیان طاها قالب توس، در خصوص چگونگی تولید و میزان تاثیرگذاری این پوشش ها در کاهش رسوب گرفتگی مبدل حرارتی صفحه ای، در حال بررسی و آزمایش است.