พื้นฐานการขจัดคราบสกปรกของแผงระบายความร้อน

การเกาะตัวของวัสดุอุดคือการสะสมของวัสดุบนพื้นผิวถ่ายเทความร้อนของวัสดุอุด ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการอย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่าต่อไปนี้: 1) การเกาะตัวของสารอินทรีย์อันเนื่องมาจากการเกิดไบโอฟิล์ม 2) การสะสมของของแข็งแขวนลอยอันเนื่องมาจากการตกตะกอน 3) การเกิดตะกรันของแร่ธาตุที่ละลายอยู่อันเนื่องมาจากการตกตะกอน

เราจะเน้นที่การเกิดตะกรันที่เกิดจากการรวมกันของการสะสมของของแข็งแขวนลอยกับตะกอนทางชีวภาพ (จะกล่าวถึงการเกิดตะกรันในบทความถัดไป) เนื่องจากฟิล์มเติมสมัยใหม่มีพื้นที่ผิวถ่ายเทความร้อนขนาดใหญ่ต่อหน่วยปริมาตร การเกิดตะกรันประเภทนี้จึงอาจทำให้เกิดปัญหา เช่น ประสิทธิภาพความร้อนลดลงอย่างมากและน้ำหนักของบรรจุภัณฑ์เพิ่มขึ้น การเกิดขึ้นของตะกรันจะทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง และการเกิดตะกรันอาจทำให้ระบบรองรับการเติมเกิดความล้มเหลวอย่างร้ายแรง

การเชื่อมโยงของไบโอฟิล์ม
มีการศึกษามากมายที่ดำเนินการเพื่อระบุกลไกของการเกิดตะกรัน และได้ข้อสรุปว่าการก่อตัวของไบโอฟิล์มบนพื้นผิวถ่ายเทความร้อนของวัสดุอุดฟันเป็นสาเหตุของปัญหานี้ ไบโอฟิล์มคือระบบนิเวศที่ซับซ้อนของแบคทีเรียที่สร้างสารโพลีเมอร์นอกเซลล์ ซึ่งเป็นสารยึดเกาะที่ยึดระบบเข้าด้วยกัน สารยึดเกาะนี้ยังรับผิดชอบต่อการสะสมของตะกอนและของแข็งแขวนลอยอื่นๆ ซึ่งก่อให้เกิดตะกรัน การตรวจสอบได้กำหนดว่าการรวมกันของการสะสมของตะกอนบนพื้นผิวเมือกทางชีวภาพนี้เป็นพื้นฐานของการเกิดตะกรันที่เกี่ยวข้องกับของแข็งแขวนลอย

นักวิจัยด้านไบโอฟิล์มยังตระหนักดีว่าความเร็วของฟิล์มน้ำที่ต่ำทำให้ไบโอฟิล์มเติบโตและเกิดการสะสมของคราบสกปรก ในขณะที่ความเร็วของฟิล์มน้ำที่สูงจะยับยั้งการก่อตัวของไบโอฟิล์มและลดการเกาะติดของคราบสกปรก Brentwood ได้นำแนวคิดความเร็วของฟิล์มน้ำที่สูงมาใช้ในการพัฒนา การเติมสารป้องกันการเกาะติดต่ำการใช้เรขาคณิตการไหลแนวตั้งทำให้ความเร็วของน้ำเพิ่มขึ้นถึง 4 เท่าของความเร็วของฟิล์มน้ำมาตรฐานที่เติมลงไป การเพิ่มขึ้นของความเร็วของฟิล์มน้ำนี้ทำให้เกิดแรงเฉือนเพิ่มขึ้นระหว่างน้ำกับพื้นผิวของฟิล์ม ส่งผลให้การเติบโตของไบโอฟิล์มลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และลดการสะสมของตะกอนลงด้วย

แพ็คแบบความลึกเต็มเทียบกับแพ็คที่ติดตั้งในชั้นแยกกัน
ในการศึกษาวิจัยสาเหตุของการเกาะติดของวัสดุ นักวิทยาศาสตร์ได้ดำเนินการศึกษาการเกาะติดของวัสดุในระยะยาวในสถานที่ ตลอดจนการประเมินในห้องปฏิบัติการแบบควบคุม ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าวัสดุที่เกาะติดแบบความลึกเต็มชั้นไม่ได้ยับยั้งการเกาะติดของของแข็งแขวนลอยได้ ยกเว้นชั้นวัสดุที่แยกจากกัน อย่างไรก็ตาม วัสดุที่เกาะติดแบบความลึกเต็มชั้นมีข้อเสียคือสามารถตรวจสอบได้โดยการถอดออกจากหอคอยเท่านั้น (สามารถตรวจสอบวัสดุที่เกาะติดขนาด 300 มม. และ 600 มม. ในสถานที่ได้)

การศึกษาในพื้นที่แห่งหนึ่งที่โรงไฟฟ้ากลางขนาดใหญ่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา กำลังทดสอบวัสดุอุดรอยเปื้อนต่ำที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ทั้งหมด วัสดุอุดรอยเปื้อนต่ำของ Brentwood ซึ่งติดตั้งเป็นชั้นแยกกันนั้นล้วนตรงตามเกณฑ์การป้องกันการเกิดคราบสำหรับการเพิ่มน้ำหนักสุทธิของสารก่อคราบ และถือว่าได้รับการอนุมัติให้ติดตั้งในโครงการหอคอยทั้งหมดของบริษัท