مروري بر پوشش‌هاي مورد استفاده در لوله‌هاي خنك‌كننده

An Overview of the Coatings Used in Condenser Tubes

پديده چگالش در بسياري از كاربردهاي صنعتي نظير شيرين سازي آب، وصول آب، توليد انرژي و مديريت حرارتي وجود دارد. در فرآيندهاي توليد انرژي و مديريت حرارتي پديده چگالش سبب تغيير در بازده‌ انتقال حرارت فرآيند مي‌گردد. پديده فوق به دو صورت چگالش فيلم آب و چگالش قطره‌اي رخ مي‌دهد. يكي از سيستم هاي تبديل انرژي كه در آن پديده چگالش، بازده سيستم را بشدت تحت تاثير قرار مي دهد، لوله‌هاي خنك‌كننده مي باشند. در صورتيكه انرژي سطحي لوله خنك‌كننده بالا باشد، فيلم آب بر روي سطح لوله تشكيل گرديده، كه اين پديده مانع از انتقال حرارت و در نتيجه اتلاف انرژي و كاهش بازده انتقال حرارت خنك‌كننده مي‌شود. جهت رفع اين مشكل، لازم است كه با كاهش انرژي سطح لوله، چگالش قطرهاي جايگزين چگالش فيلم گردد. بنابراين، امروزه از پوشش‌هاي مختلفي جهت كاهش انرژي سطح، افزايش آب‌گريزي و بهبود انتقال حرارت سطح لوله‌هاي خنك‌كننده استفاده مي‌شود. باتوجه به اهميت پديده چگالش درلوله‌هاي خنك‌كننده، در اين پژوهش، ابتدا به بيان اهميت مساله ترشوندگي و مكانيزم انتقال حرارت در لوله‌هاي خنك‌كننده پرداخته، سپس پوشش‌هاي مختلف مورد استفاده جهت ايجاد چگالش قطره‌اي آب، كاربردها و پتانسيل‌هاي بهبود هر يك از اين پوشش‌ها با توجه به هزينه، استحكام، دوام و كارايي معرفي مي گردد.

Condensation may occur during various industrial applications, including water collection, desalination, energy generation, and thermal management. This phenomenon affects heat transfer efficiency during energy generation and heat management processes. Film-wise and dropwise condensation were the two types of condensation based on their formation manner. Condenser tubes are one of the energy conversion systems in which the condensation phenomenon dramatically affects the system's efficiency. The high surface energy of the condenser tube results in water film formation on the tube surface, which hinders heat transfer. Therefore, the heat transfer efficiency of the condenser is reduced due to further energy loss. The film-wise condensation should be altered to dropwise ones by reducing the surface energy of the tube to eliminate this issue. Hence, different coatings are applied to increase the condenser tubes' hydrophobicity and heat transfer capacity. In this study, the importance of wettability and heat transfer mechanisms in condenser tubes was determined primarily. Afterward, different coatings used to create dropwise condensation were introduced. Eventually, the applications and attributes of the mentioned coatings based on their cost, strength, durability, and efficiency were introduced.