Il-Problema tal-Ilbes tad-Demel likwidu
It-tankijiet tad-demel likwidu mħawwad fl-ipproċessar tal-minerali, il-produzzjoni tal-aċidu fosforiku u t-trattament tal-ilma tad-drenaġġ jissospendu partiċelli solidi li joborxu f'likwidi korrużivi. It-tubi tal-iskambjatur tas-sħana mgħaddsa f'dan l-ambjent jesperjenzaw impatt kontinwu tal-partiċelli. Kull ħabta ta 'partiċelli tneħħi ammont mikroskopiku ta' materjal mill-wiċċ tat-tubu. Matul xhur u snin, l-erożjoni kumulattiva tnaqqas il-ħajt tat-tubu.
Alumina-PTFE-PTFE mimli ma' 10-20% trab tal-aluminju (Al₂O₃)-huwa kkummerċjalizzat bħala alternattiva reżistenti għall-brix għal PTFE verġni. Il-partiċelli tal-mili taċ-ċeramika, li huma aktar diffiċli mill-matriċi PTFE, huma maħsuba biex jinterċettaw partiċelli ta 'demel likwidu li jħallu impatt u jipproteġu l-polimeru minn xedd.
Il-kunċett huwa validu fl-ilbies li jiżżerżaq niexef. Fl-erożjoni tad-demel likwidu imxarrab, l-ambjent kimiku u l-interface tal-matriċi tal-mili-introduċu kumplikazzjonijiet li jistgħu jreġġgħu lura l-vantaġġ tal-prestazzjoni mistenni. Il-fehim ta 'dawn il-kumplikazzjonijiet huwa essenzjali għall-għażla korretta tal-materjal fis-servizz kimiku li joborxu.
Il-Mekkaniżmu ta' l-Erożjoni tad-Demel likwidu
L-erożjoni tad-demel likwidu f'tank imħawwad tinvolvi partiċelli sospiżi f'likwidu li jolqtu l-wiċċ tat-tubu tal-iskambjatur tas-sħana b'veloċitajiet moderati-tipikament 1-5 m/s. L-impatt tal-partiċelli joħloq deformazzjoni tal-plastik lokalizzata fil-wiċċ tal-PTFE. L-impatti ripetuti jakkumulaw tensjoni, eventwalment jinqalgħu frammenti żgħar ta 'polimeru.
F'PTFE verġni, il-wiċċ jirrispondi għall-impatt tal-partiċelli permezz ta 'deformazzjoni viscoelastic. Il-ktajjen tal-polimer jassorbu l-enerġija tal-impatt u jirkupraw elastikament jekk ir-razza tkun taħt il-limitu tar-rendiment. L-erożjoni sseħħ permezz ta' proċess bħal -għeja wara ħafna impatti. Ir-rata hija baxxa u uniformi.
Fl-alumina-PTFE mimli, il-partiċelli tal-mili huma riġidi. Ma jiddeformawx taħt impatt. L-enerġija tal-impatt tikkonċentra fl-interface bejn il-partiċelli tal-alumina iebsa u l-matriċi PTFE aktar artab. Il-konċentrazzjoni tal-istress tibda mikro-xquq fil-konfini tal-matriċi tal-mili-. Dawn ix-xquq jikbru taħt impatt ripetut. Eventwalment, il-PTFE tal-madwar jinqala ', filwaqt li l-partiċelli tal-mili magħha. Ir-rata ta 'erożjoni hija determinata mhux mill-ebusija tal-mili iżda mill-adeżjoni tal-mili mal-matriċi u r-reżistenza għall-għeja ta' dik l-interface.
| Parametru ta 'Erożjoni | Verġni PTFE | Alumina-PTFE Mimli |
|---|---|---|
| Mekkaniżmu ta 'protezzjoni mill-erożjoni | Assorbiment tal-enerġija viscoelastic | Partiċelli tal-mili jinterċettaw l-impatti |
| Interface tal--matriċi tal-mili | N/A (omoġenju) | Sit ta' konċentrazzjoni ta' stress |
| Inizjazzjoni ta' mikro-xquq | Bil-mod (materjal uniformi) | Aċċellerat fil-konfini tal-mili |
| Rata ta' erożjoni fid-demel likwidu tas-silika mħawwad (relattiva) | 1.0 (linja bażi) | 1.2-1.8× |
| Kundizzjoni tal-wiċċ wara 1,000 siegħa | Lixx, xedd uniformi | Partiċelli mħarrġa, mili esposti |
| Stabbiltà tal-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana | Stabbli (wiċċ lixx) | Jiddegrada (wiċċ imqareb) |
| Reżistenza kimika | Eċċellenti | Kompromess jekk l-aċidu jattakka l-mili |
L-Interazzjoni tal--Filler Kimika
L-alumina hija kimikament reżistenti għal ħafna aċidi iżda hija attakkata minn ċerti soluzzjonijiet ta 'proċess komuni. F'slurries ta 'aċidu fosforiku, l-alumina tirreaġixxi bil-mod biex tifforma fosfat ta' l-aluminju. F'slurries alkalini, l-alumina tinħall bħala aluminat. L-attakk kimiku fuq il-partiċelli tal-mili fil-wiċċ tat-tubu jneħħihom, u jħalli ħofor fil-wiċċ tal-PTFE. Il-fosos jikkonċentraw l-istress u jaċċelleraw l-erożjoni mekkanika.
Anke f'slurries kimikament beninni, l-espożizzjoni tal-partiċelli tal-mili fil-wiċċ-li sseħħ hekk kif il-matriċi PTFE titnaqqar ftit-joħloq ħruxija tal-wiċċ. Il-wiċċ roughened iżid it-tkaxkir tal-fluwidu u jnaqqas il-koeffiċjent estern tat-trasferiment tas-sħana. Il-prestazzjoni tat-trasferiment tas-sħana tat-tubu mimli alumina-tiddegrada maż-żmien, anke jekk ir-rata ta 'erożjoni hija baxxa.
Verġni PTFE jonqos b'mod uniformi. Il-wiċċ jibqa 'lixx. Il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana huwa stabbli matul il-ħajja tas-servizz tat-tubu.
Il-Gwida għall-Applikazzjoni
Għal servizz tad-demel likwidu kimikament aggressiv-aċidu fosforiku, ilma aċiduż tal-minjieri, demel likwidu kawstiku-PTFE verġni huwa l-materjal preferut. L-attakk kimiku fuq il-mili tal-alumina fi gradi mimlija jiċħad kwalunkwe benefiċċju tar-reżistenza għall-brix u jista 'jaċċellera d-degradazzjoni.
Għal slurries kimikament beninni u li joborxu ħafna f'temperatura moderata, PTFE mimli alumina-jista' jipprovdi ħajja aħjar għall-ilbies jekk il-mili jkun imwaħħal sew- mal-matriċi u l-enerġija tal-impatt tal-partiċelli tkun fil-kapaċità tal-mili. L-ittestjar taħt kundizzjonijiet speċifiċi tas-sit-huwa rakkomandat qabel ma jiġi speċifikat PTFE mimli għas-servizz tad-demel likwidu.
Sommarju
Tubi tal-iskambjatur tas-sħana PTFE verġni ħafna drabi jaqblu jew jaqbżu PTFE mimli alumina -f'tankijiet ta 'demel likwidu mħawwad minħabba li l-interface tal-mili-matriċi ssir sit ta' bidu aċċellerat ta 'mikro-xquq taħt impatt ta' partiċelli, u minħabba attakk kimiku fuq il-mili f'demel likwidu aċiduż jew alkalin u tneħħi l-partiċelli tal-filler roughens tal-wiċċ. L-istruttura omoġenja tal-PTFE Verġni titnaqqar bil-mod u uniformi, u żżomm wiċċ lixx u trasferiment stabbli tas-sħana. PTFE mimli għandu jiġi speċifikat biss għas-servizz tad-demel likwidu wara li tikkonferma kemm ir-reżistenza kimika tal-mili kif ukoll l-adeżjoni tal-mili mal-matriċi taħt il-kundizzjonijiet speċifiċi tal-proċess.
L-appoġġ tal-inġinerija għall-għażla tal-materjal PTFE fl-applikazzjonijiet tad-demel likwidu li joborxu huwa disponibbli fuq is-sottomissjoni tal-kompożizzjoni tad-demel likwidu, id-daqs u l-ebusija tal-partiċelli, il-konċentrazzjoni tas-solidi, l-intensità tal-aġitazzjoni u t-temperatura operattiva.
