Y Broblem Bariwm Sylffad
Mae systemau chwistrellu dŵr maes olew yn cynhyrchu gwres dŵr neu ddŵr môr i'w chwistrellu i'r gronfa ddŵr. Mae'r dŵr yn cynnwys bariwm toddedig o'r ffurfiant a sylffad o ddŵr y môr. Pan fydd y dyfroedd hyn yn cymysgu, mae bariwm sylffad yn gwaddodi: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄. Bariwm sylffad yw un o'r cyfansoddion mwyaf anhydawdd sy'n hysbys-ei gynnyrch hydoddedd yw 1.1 × 10⁻¹⁰ ar 25 gradd . Ar ôl ei ffurfio, ni ellir ei ddiddymu trwy lanhau asid confensiynol neu alcalïaidd.
Mae'r raddfa'n ffurfio'n ffafriol ar arwynebau cyfnewidydd gwres, lle mae'r tymheredd uchel yn lleihau'r hydoddedd ymhellach. Mae graddfa sylffad bariwm yn drwchus, yn galed, ac yn hynod o ymlynol. Mae angen ei dynnu'n fecanyddol-malu, naddu, neu jetio dŵr pwysedd uchel-sy'n niweidio wyneb y cyfnewidydd gwres ac yn darparu safleoedd cnewyllol ffres ar gyfer yr haen nesaf.
Mae cyfnewidwyr gwres PTFE yn gwrthsefyll graddio sylffad bariwm trwy ataliad cnewyllol arwyneb. Mae'r arwyneb fflworopolymer ynni isel yn darparu ychydig o safleoedd cnewyllol ar gyfer ffurfio grisial bariwm sylffad. Mae'r crisialau sy'n ffurfio wedi'u cysylltu'n wan ac yn hawdd eu symud.
Her Niwclear Bariwm Sylffad
Mae dyodiad bariwm sylffad yn gofyn am ffurfio clystyrau o ïonau bariwm a sylffad sy'n cyrraedd maint critigol ar gyfer tyfiant sefydlog. Mae'r gyfradd niwcleiddio yn cael ei ddylanwadu gan yr arwyneb y mae'r niwclysau'n ffurfio arno. Mae-arwyneb ynni uchel gyda safleoedd gweithredol (ymylon crafu, pyllau cyrydiad, diffygion arwyneb) yn hybu cnewyllyn heterogenaidd-mae'r grisial yn ffurfio ar yr wyneb, gan ddefnyddio'r arwyneb fel templed. Mae arwyneb llyfn, egni isel heb unrhyw safleoedd gweithredol yn gorfodi cnewyllyn homogenaidd yn y swmp hylif, sy'n arafach yn cinetig.
Mae arwynebau cyfnewidwyr gwres metelaidd yn gyfoethog mewn safleoedd cnewyllol. Mae cyrydiad y metel yn y dŵr yn creu arwyneb garw, gweithredol. Gall yr ïonau metel a ryddheir gan gyrydiad gymhlethu â sylffad, gan greu llwybrau cnewyllol ychwanegol. Mae'r bariwm sylffad yn cnewyllo'n gyflym ar yr wyneb metel ac yn tyfu'n raddfa ymlynol.
Nid yw PTFE yn cynnig unrhyw wefannau gweithredol. Mae'r wyneb yn gemegol anadweithiol ac yn foleciwlaidd llyfn. Nid oes unrhyw ïonau metel yn cael eu rhyddhau i hybu cnewyllyn. Rhaid i'r bariwm sylffad gnewyllo yn y dŵr swmp ac yna setlo ar yr wyneb-proses arafach gyda chanlyniad gwannach. Mae'r gronynnau sefydlog yn glynu'n rhydd ac yn cael eu tynnu gan y dŵr sy'n llifo.
| Bariwm Sylffad Paramedr | Dur Carbon | Dur Di-staen Duplex | PTFE |
|---|---|---|---|
| Cyrydiad wyneb mewn gwasanaeth dŵr | Ydy (yn rhyddhau ions Fe) | Araf (yn rhyddhau ïonau hybrin) | Dim |
| Dwysedd safle niwclear | Uchel | Cymedrol | Isel iawn |
| Hyrwyddiad ïon metel o gnewyllyn | Ydw (cyfadeiladau Fe) | Mân | Dim |
| Cryfder adlyniad graddfa (cymharol) | 1.0 (gwaelodlin) | 0.6-0.8 | 0.03-0.08 |
| Dull tynnu graddfa | Mecanyddol (malu) | Mecanyddol (jetio) | Golchwch ysgafn |
| Bywyd gwasanaeth mewn-sylffad-dwr sy'n dueddol o bariwm (misoedd) | 6-18 | 12-36 | 60+ |
Gostyngiad Atalydd Graddfa Gemegol
Mae gweithredwyr maes olew yn defnyddio atalyddion graddfa gemegol-ffosffonadau, polyacrylates-i reoli graddio sylffad bariwm. Mae'r atalyddion ymyrryd â chnewyllyn grisial a thwf. Maent yn effeithiol ond yn ddrud ac mae angen dosio parhaus arnynt. Rhaid cynnal crynodiad yr atalydd ar y lefel gywir trwy'r system trin dŵr.
Mae ymwrthedd graddfa gynhenid PTFE yn lleihau'r ddibyniaeth ar atalyddion cemegol. Gellir lleihau dos yr atalydd 30-50% pan nad yw arwynebau'r cyfnewidydd gwres bellach yn darparu'r safleoedd cnewyllol cynradd. Mae'r defnydd llai o atalyddion yn arbed cost cemegol ac yn symleiddio'r system trin dŵr. Ar gyfer gweithrediadau amgylcheddol sensitif, mae'r defnydd llai o gemegau yn fantais ychwanegol.
Y Cysondeb Tymheredd a Phwysau
Mae gwresogi chwistrellu dŵr maes olew yn gweithredu ar dymheredd o 60-120 gradd a phwysau o 10-50 bar. Rhaid dylunio'r cyfnewidydd gwres PTFE ar gyfer y gofynion pwysau penodol - waliau tiwb mwy trwchus, penawdau wedi'u hatgyfnerthu, a strwythurau cymorth priodol. Mae gradd tymheredd y deunydd o 260 gradd yn darparu digon o ymyl. Mae'r dyluniad pwysau yn ymarfer peirianneg safonol, ac mae cyfnewidwyr PTFE wedi'u defnyddio'n llwyddiannus mewn gwasanaeth chwistrellu dŵr pwysedd uchel.
Crynodeb
Mae cyfnewidwyr gwres PTFE yn gwrthsefyll graddio sylffad bariwm mewn chwistrelliad dŵr maes olew trwy atal cnewyllyn arwyneb. Nid yw'r arwyneb ynni isel, llyfn, anadweithiol yn darparu unrhyw safleoedd gweithredol ac nid yw'n rhyddhau unrhyw ïonau metel a fyddai'n hybu ffurfio grisialau. Mae'r raddfa ganlyniadol yn rhydd ac yn hawdd ei thynnu. Mae defnydd atalydd graddfa gemegol yn cael ei leihau 30-50%. Mae bywyd gwasanaeth o 5+ o flynyddoedd yn cymharu â 6-36 mis ar gyfer cyfnewidwyr metelaidd. Mae'r arbedion gweithredol a chemegol cyfun yn golygu mai PTFE yw'r dewis economaidd ar gyfer gwasanaeth dŵr sy'n dueddol o bariwm-sylffad.
Mae cymorth peirianneg ar gyfer manyleb cyfnewidydd gwres PTFE maes olew ar gael ar ôl cyflwyno cemeg dŵr, crynodiadau bariwm a sylffad, pwysau gweithredu a thymheredd, ac arferion rheoli graddfa gyfredol.
