Iż-Żewġ Materjali Li Jidhru Simili f'Temperatura Baxxa
FEP u PTFE huma t-tnejn polimeri perfluorinati, u t-tnejn jirreżistu l-fluwidi tat-tkessiħ komuni użati fl-ipproċessar kimiku: ilma mkessaħ, soluzzjonijiet ta 'glikol, salmura, u refriġerant. F'temperaturi bejn 0 grad u 50 grad, ir-reżistenza kimika u l-proprjetajiet mekkaniċi taż-żewġ materjali huma simili, u l-għażla ħafna drabi ssir fuq il-bażi tal-ispiża.
FEP huwa kopolimeru ta 'tetrafluoroethylene u hexafluoropropylene. Il-komonomeru tal-hexafluoropropylene ifixkel il-kristallinità tal-polimeru u jnaqqas il-viskożità tat-tidwib, li tippermetti li l-FEP jiġi pproċessat bl-estrużjoni tat-tidwib. FEP għandu temperatura massima ta 'servizz kontinwu ta' 200 grad, meta mqabbel ma '260 grad għal PTFE.
PTFE huwa omopolimeru ta 'tetrafluoroethylene. L-istruttura lineari tipproduċi kristallinità ogħla, li tagħti PTFE saħħa tensili ogħla, reżistenza aħjar għat-tkaxkir, u temperatura ogħla ta 'servizz kontinwu. PTFE ma jistax jiġi pproċessat-dewweb, għalhekk huwa fabbrikat permezz ta 'molding bil-kompressjoni u sinterizzazzjoni.
Il-Paragun tal-Konduttività Termali
FEP u PTFE għandhom konduttività termali simili. PTFE għandu konduttività ta '0.25 W/m·K, u FEP għandu konduttività ta' 0.24 W/m·K. Id-differenza hija negliġibbli, u ma taffettwax l-erja tal-wiċċ meħtieġa għal tagħbija tas-sħana partikolari.
Il-koeffiċjent ġenerali tat-trasferiment tas-sħana għaż-żewġ materjali huwa ddominat mir-reżistenzi tal-film tal-fluwidu, mhux mir-reżistenza tal-ħajt. F'servizz ta' tkessiħ likwidu-għa-likwidu, il-koeffiċjent ġenerali għal skambjatur tas-sħana PTFE huwa tipikament 200–300 W/m²·K, u l-koeffiċjent għal skambjatur tas-sħana FEP huwa essenzjalment l-istess. L-għażla bejn iż-żewġ materjali ma tistax issir fuq il-bażi tal-prestazzjoni termali.
Id-Differenza tar-Reżistenza għall-Għeja Flex
Ir-reżistenza għall-għeja tal-flex hija l-abbiltà ta 'materjal li jiflaħ liwi ripetuti u liwi mingħajr qsim. FEP għandu reżistenza għall-għeja flex aktar baxxa minn PTFE minħabba l-kristallinità aktar baxxa tiegħu u l-istruttura molekulari aktar flessibbli tagħha.
F'servizz ta' tkessiħ kimiku ta'-temperatura baxxa, flex fatigue jista' jseħħ fi skambjaturi tas-sħana li huma soġġetti għal vibrazzjoni, ċikli termali, jew moviment mekkaniku. It-tubi flex hekk kif l-iskambjatur tas-sħana jespandi u jikkuntratta, u l-flexing ripetut jista 'jikkawża xquq fil-ħajt tat-tubu.
PTFE għandu reżistenza għall-għeja tal-flex ogħla minn FEP, li jagħmilha adattata għal servizz fejn it-tubi huma soġġetti għal flexing ripetut. FEP huwa adattat għal servizz fejn it-tubi huma sostnuti b'mod riġidu u mhux soġġetti għal moviment sinifikanti.
Id-Differenza tar-Reżistenza għall-Permeazzjoni
Il-permeazzjoni hija t-tixrid ta 'gass jew likwidu permezz ta' polimeru. FEP għandu rati ta 'permeazzjoni ogħla minn PTFE minħabba l-kristallinità aktar baxxa tiegħu u l-istruttura molekulari aktar miftuħa tiegħu.
F'servizz ta' tkessiħ kimiku ta'-temperatura baxxa, il-permeazzjoni tista' tkun ta' tħassib jekk il-fluwidu tat-tkessiħ ikun fih gassijiet maħlul jew jekk il-fluwidu tal-proċess ikun sensittiv għall-kontaminazzjoni. Il-permeazzjoni ta 'ossiġnu jew dijossidu tal-karbonju mill-ħajt tat-tubu tista' taffettwa l-kimika tal-proċess, u l-permeazzjoni tal-fluwidu tal-proċess mill-ħajt tat-tubu tista 'tikkontamina l-fluwidu tat-tkessiħ.
Il-PTFE għandu rati ta 'permeazzjoni aktar baxxi minn FEP, li jagħmilha adattata għal servizz fejn il-permeazzjoni hija ta' tħassib. FEP huwa adattat għal servizz fejn il-permeazzjoni mhix fattur kritiku.
Id-Differenza fil-Kapaċità tat-Temperatura
FEP għandu temperatura massima ta 'servizz kontinwu ta' 200 grad, filwaqt li PTFE għandu temperatura massima ta 'servizz kontinwu ta' 260 grad. F'temperatura baxxa, iż-żewġ materjali huma sew fil-firxa tas-servizz tagħhom, u d-differenza fil-kapaċità tat-temperatura ma taffettwax l-għażla.
Id-differenza fil-kapaċità tat-temperatura ssir importanti jekk il-kundizzjonijiet tal-proċess jinbidlu. Jekk is-servizz tat-tkessiħ jiġi kkonvertit aktar tard għal servizz ta 'tisħin jew jekk it-temperatura operattiva tiżdied, l-unità FEP tista' ma tkunx adattata, u l-unità PTFE tkun meħtieġa.
Tqabbil taż-Żewġ Materjali fit-Tkessiħ Kimiku b'Temperatura Baxxa
It-tabella li ġejja tiġbor fil-qosor il-prestazzjoni u l-karatteristiċi tal-ispiża tal-iskambjaturi tas-sħana PTFE u FEP f'servizz ta 'tkessiħ kimiku b'temperatura baxxa-f'10 gradi b'soluzzjoni ta' 30% glikol.
| Karatteristiku | Skambjatur tas-Sħana PTFE | Skambjatur tas-Sħana FEP | Vantaġġ |
|---|---|---|---|
| Konduttività termali | 0.25 W/m·K | 0.24 W/m·K | Indaqs |
| Koeffiċjent ġenerali tat-trasferiment tas-sħana | 250 W/m²·K | 245 W/m²·K | Indaqs |
| Temperatura massima tas-servizz kontinwu | 260 grad | 200 grad | PTFE |
| Reżistenza għall-għeja tal-flex | Għoli | Moderat | PTFE |
| Reżistenza għall-permeazzjoni | Għoli | Moderat | PTFE |
| Reżistenza kimika għas-soluzzjoni tal-glikol | Eċċellenti | Eċċellenti | Indaqs |
| Saħħa mekkanika | Għoli | Moderat | PTFE |
| Reżistenza għal xokk termali | Għoli | Moderat | PTFE |
| Tiswija | Tajjeb | Tajjeb | Indaqs |
| Ħajja tas-servizz fis-servizz tat-tkessiħ | 15–20 sena | 10–15-il sena | PTFE |
| Spiża kapitali għal dazju ta' 20 kW | $18,000 | $14,000 | FEP |
| Spiża ta 'installazzjoni | $2,500 | $2,500 | Indaqs |
| Spiża ta 'manutenzjoni annwali | $1,200 | $1,800 | PTFE |
| Spiża totali ta' ħames-snin | $33,500 | $33,500 | Indaqs |
Il-valuri tal-ispiża totali ta' ħames-snin jassumu valur ta' produzzjoni ta' $400 fis-siegħa u jinkludu l-ispiża kapitali, l-ispiża tal-installazzjoni, u l-ispiża tal-manutenzjoni fuq ħames snin. L-ispiża totali ta' ħames-snin hija essenzjalment ugwali minħabba li l-ispiża kapitali aktar baxxa tal-FEP hija kkumpensata mill-ispiża tal-manutenzjoni ogħla.
Meta FEP Hija l-Għażla Aħjar
FEP hija l-aħjar għażla f'diversi applikazzjonijiet speċifiċi.
Servizz ta'-temperatura baxxa mingħajr ebda flexing.F'temperaturi taħt il-50 grad u b'tubi sostnuti b'mod riġidu, FEP jaħdem kif ukoll PTFE bi spiża kapitali aktar baxxa.
Servizz ta' permeazzjoni mhux-kritiku.Meta l-permeazzjoni ta 'gassijiet jew likwidi mill-ħajt tat-tubu ma tkunx ta' tħassib, FEP huwa adegwat.
Rekwiżit ta 'ħajja qasira ta' servizz.Meta l-iskambjatur tas-sħana huwa mistenni li jkollu ħajja ta 'servizz ta' 10 snin jew inqas, FEP huwa adegwat u inqas għali.
Applikazzjonijiet-sensittivi għall-ispiża.Meta l-baġit kapitali jkun ristrett, l-FEP jipprovdi prestazzjoni adegwata bi spiża aktar baxxa.
Servizz ta 'tkessiħ standard.Għal servizz ta 'tkessiħ standard mingħajr rekwiżiti kimiċi jew mekkaniċi mhux tas-soltu, FEP huwa adegwat.
Meta PTFE Huwa l-Għażla Aħjar
PTFE huwa l-aħjar għażla f'diversi applikazzjonijiet speċifiċi.
Servizz ta' flexing.Meta t-tubi huma soġġetti għal vibrazzjoni, ċikliżmu termali, jew moviment mekkaniku, PTFE għandu reżistenza għall-għeja tal-flex ogħla minn FEP.
Servizz sensittiv-permeazzjoni.Meta l-permeazzjoni ta 'gassijiet jew likwidi mill-ħajt tat-tubu hija ta' tħassib, PTFE għandu rati ta 'permeazzjoni aktar baxxi minn FEP.
Servizz ta'-temperatura għolja.Meta t-temperatura operattiva tista 'taqbeż il-200 grad, PTFE huwa meħtieġ minħabba li l-FEP jirtab u jitlef is-saħħa.
Rekwiżit ta 'ħajja twila ta' servizz.Meta l-iskambjatur tas-sħana huwa mistenni li jkollu ħajja ta 'servizz ta' 15-il sena jew aktar, PTFE huwa l-aħjar għażla minħabba li għandu saħħa mekkanika ogħla u reżistenza aħjar għall-creep.
Servizz ta'-purità għolja.Meta l-fluwidu tal-proċess huwa sensittiv għall-kontaminazzjoni, PTFE għandu rati ta 'permeazzjoni aktar baxxi u estratti aktar baxxi minn FEP.
Karatteristiċi tad-Disinn Li Jaffettwaw l-Għażla
Diversi karatteristiċi tad-disinn jaffettwaw l-għażla bejn PTFE u FEP.
Spazjar ta 'appoġġ tat-tubu.L-ispazjar tal-appoġġ tat-tubu eqreb inaqqas it-tidwir tat-tubi, li jnaqqas ir-rekwiżit tal-għeja tal-flex u jippermetti li jintuża FEP.
Veloċità tal-fluss.Veloċità ogħla tal-fluss iżżid il-vibrazzjoni u l-flexing tat-tubi, li jiffavorixxi l-PTFE.
Frekwenza taċ-ċikliżmu termali.Iċ-ċikliżmu termali aktar frekwenti jżid il-flexing tat-tubi, li jiffavorixxi l-PTFE.
Sensittività tal-fluwidu tal-proċess.Fluwidi ta 'proċess aktar sensittivi jeħtieġu rati ta' permeazzjoni aktar baxxi, li jiffavorixxi PTFE.
Marġni tat-temperatura operattiva.Marġini akbar bejn it-temperatura operattiva u l-limitu tal-materjal jipprovdi aktar flessibilità għal bidliet fil-proċess futuri, li jiffavorixxi PTFE.
Parametri ta' Speċifikazzjoni għat-Tkessiħ Kimiku b'-Temperatura Baxxa
L-inġiniera tat-tagħmir li jevalwaw l-iskambjaturi tas-sħana PTFE u FEP għal tkessiħ kimiku ta'-temperatura baxxa għandhom jikkonfermaw il-parametri li ġejjin mal-fornitur.
Kimika tal-fluwidu li jkessaħ.Speċifika l-kompożizzjoni tal-fluwidu li jkessaħ, inkluża l-konċentrazzjoni ta 'glikol, salmura, jew addittivi oħra.
Temperatura operattiva.Speċifika t-temperatura operattiva massima u l-profil tat-temperatura mistenni.
Sensittività tal-fluwidu tal-proċess.Speċifika s-sensittività tal-fluwidu tal-proċess għall-kontaminazzjoni mill-permeazzjoni.
Kundizzjonijiet tal-flessi.Speċifika l-vibrazzjoni, iċ-ċikliżmu termali, u l-moviment mekkaniku li t-tubi se jesperjenzaw.
Rekwiżit tal-ħajja tas-servizz.Speċifika l-ħajja tas-servizz mistennija u l-iskeda ta 'sostituzzjoni.
Tagħbija tas-sħana u erja tal-wiċċ.Speċifika t-tagħbija tas-sħana u l-erja tal-wiċċ meħtieġa għal kull għażla materjali.
Limitazzjonijiet tal-ispazju.Speċifika l-ispazju disponibbli u l-footprint massimu permissibbli.
Kapaċità ta' manutenzjoni.Speċifika l-kapaċità tal-manutenzjoni tal-faċilità.
Tqabbil tal-Għażla tal-Materjal mal-Kundizzjonijiet tas-Servizz tat-Tkessiħ
L-għażla bejn l-iskambjaturi tas-sħana PTFE u FEP f'tkessiħ kimiku ta'-temperatura baxxa tiddependi fuq il-kundizzjonijiet tal-flexing, is-sensittività tal-permeazzjoni, ir-rekwiżit tal-ħajja tas-servizz, u s-sensittività tal-ispiża. FEP huwa adegwat għal servizz ta'-temperatura baxxa mingħajr ebda tħassib ta' flexing u ta' permeazzjoni, u huwa inqas għali. PTFE huwa meħtieġ għal servizz bi flexing, tħassib ta 'permeazzjoni, jew rekwiżit ta' ħajja twila ta 'servizz.
Id-deċiżjoni tal-għażla għandha tkun ibbażata fuq analiżi speċifika tal-faċilità-li tinkorpora l-ispiża kapitali, l-ispiża tal-installazzjoni, l-ispiża tal-manutenzjoni, u l-espożizzjoni għat-telf tal-produzzjoni. Mudell ta’ spreadsheet sempliċi b’dawn il-komponenti tal-ispiża jipprovdi l-informazzjoni meħtieġa biex tieħu d-deċiżjoni.
Għal faċilitajiet ta' tkessiħ kimiku ta'-temperatura baxxa li jevalwaw l-għażliet tal-iskambjatur tas-sħana, l-għażla tal-materjal għandha tkun ibbażata fuq l-ispiża totali tal-pussess fuq il-ħajja tas-servizz mistennija, mhux biss l-ispiża kapitali. Unità FEP bi spiża kapitali aktar baxxa jista 'jkollha spiża tul il-ħajja ogħla jekk teħtieġ sostituzzjoni aktar frekwenti.
L-inġiniera tat-tagħmir u l-ispeċjalisti tal-akkwist li jevalwaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE għal tkessiħ kimiku b'temperatura baxxa-jew servizz korrużiv ieħor jistgħu jitolbu reviżjoni tad-disinn li tkopri l-kimika tal-fluwidu li jkessaħ, it-temperatura operattiva, is-sensittività tal-fluwidu tal-proċess, il-kundizzjonijiet tal-flexing, u r-rekwiżiti tal-ħajja tas-servizz biex jikkonfermaw li l-għażla tal-materjal hija mqabbla mal-kundizzjonijiet attwali tas-servizz u l-istruttura tal-ispiża tal-faċilità.
