Impjant kimiku ssegwi l-konsum tal-enerġija ta’ heater ta’ immersjoni PTFE ta’ 5 kW fuq medda ta’ tnax-il xahar. Il-heater kien jitneħħa kull tliet xhur. Id-dejta tal-enerġija wriet mudell ċar: il-konsum żdied b'mod kostanti bejn it-tindif, imbagħad niżel drastikament wara kull descaling. Il-konsum medju tal-enerġija matul is-sena kien 12% ogħla mil-linja bażi tal-għant nadif-. Is-saff tal-fouling, mhux il-heater innifsu, kien responsabbli għaż-żieda.
Il-fouling tal-għant huwa l-akkumulazzjoni ta 'depożiti fuq il-wiċċ tat-tisħin. Id-depożiti jistgħu jkunu skala minerali, idrossidi tal-metall, residwi organiċi, jew taħlita. Is-saffi kollha tal-fouling għandhom konduttività termali aktar baxxa minn PTFE, għalhekk iżidu reżistenza termali bejn l-għata u l-fluwidu tal-proċess. Il-heater għandu jaħdem aktar sħun biex iwassal l-istess sħana, u t-temperatura ogħla żżid it-telf tal-enerġija.
Ir-Reżistenza Termali ta 'Saff ta' Fouling
Saff ta 'fouling iżid reżistenza f'serje mal-għant PTFE u s-saff tal-konfini konvettiv. Ir-reżistenza termali totali tiddetermina l-għata-għal-distakk fit-temperatura tal-massa. Għal fluss tas-sħana partikolari, reżistenza totali ogħla tfisser temperatura tal-għant ogħla.
Il-konduttività termali ta 'saff ta' fouling tiddependi fuq il-kompożizzjoni u l-porożità tiegħu. L-iskala tal-karbonat tal-kalċju għandha konduttività termali ta '0.5–2.0 W/m·K. Id-depożiti tal-idrossidu tal-metall huma aktar baxxi, fil-medda ta '0.2-0.5 W/m·K. Ir-residwi organiċi huma l-aktar baxxi, ħafna drabi taħt 0.2 W/m·K. Saff ta '1 mm ta' kwalunkwe minn dawn id-depożiti jżid reżistenza sinifikanti.
| Tip ta' Fouling | Konduttività Termali | 1 mm Reżistenza | Ghat ΔT Żieda f'1.0 W/cm² | Telf ta' Enerġija |
|---|---|---|---|---|
| Karbonat tal-kalċju | 1.0–2.0 W/m·K | Baxx–Moderat | 5-10 gradi | 5–10% |
| Sulfat tal-kalċju | 0.8–1.5 W/m·K | Moderat | 7-12 grad | 7–12% |
| Idrossidu tal-metall | 0.2–0.5 W/m·K | Għoli | 20-50 grad | 15–25% |
| Residwu organiku | <0.2 W/m·K | Għolja ħafna | 50-100 grad | 20–35% |
| Depożitu imħallat | 0.3–1.0 W/m·K | Moderat–Għoli | 10-30 grad | 10–20% |
Reżistenza termali u telf ta 'enerġija minn tip ta' fouling
Għaliex Fouling Żid il-Konsum tal-Enerġija
L-enerġija kkunsmata mill-heater hija s-somma tas-sħana utli mogħtija lill-banju u t-telf. Is-sħana utli hija ddeterminata mit-tagħbija tal-proċess u hija indipendenti mill-fouling. It-telf jiżdied hekk kif it-temperatura tal-għant togħla.
It-telf iseħħ permezz tal-għeluq tat-terminal, il-flanġ, u l-ħitan tat-tank. Aktar ma tkun għolja t-temperatura tal-għant, iktar ikun kbir id-differenza fit-temperatura bejn il-heater u l-ambjent, u iktar ikun kbir it-telf. Ħiter li jaħdem 20 grad aktar sħun milli nadif jista' jitlef 10–15% aktar enerġija permezz ta' dawn il-mogħdijiet.
Il-heater jaħdem itwal ukoll biex iżomm is-settpoint. Il-kontrollur jara t-temperatura tal-banju tonqos jew tonqos milli tilħaq il-punt tas-sett u jżomm il-heater enerġizzat. Il-kombinazzjoni ta 'telf ogħla u ħin ta' tħaddim itwal iżid il-konsum totali tal-enerġija.
L-Effett Taħwid ta' Fouling Maż-Żmien
Il-fouling jakkumula gradwalment. Saff irqiq għandu ftit effett fuq it-trasferiment tas-sħana. Iżda hekk kif is-saff jeħxien, it-temperatura tal-għant togħla, li taċċellera aktar depożizzjoni. Il-proċess jissaħħaħ waħdu-.
Il-konsum tal-enerġija jsegwi l-istess mudell. Togħla bil-mod għall-ewwel, imbagħad taċċellera hekk kif is-saff tal-fouling jeħxen. Ħiter li jitneħħa kull tliet xhur jista 'juri żieda fl-enerġija ta' 5% fl-ewwel xahar, 10% fit-tieni, u 15-20% fit-tielet. Il-medja matul it-trimestru hija 10-12% 'l fuq mil-linja bażi.
| Żmien Minn meta Tnaqqis | Ħxuna tal-fouling | Ghat ΔT Żieda | Konsum Relattiv tal-Enerġija |
|---|---|---|---|
| 0 ġimgħat (nadif) | 0 mm | Linja bażi | 1.00× |
| 2 ġimgħat | 0.2–0.4 mm | 3-6 gradi | 1.03–1.06× |
| 4 ġimgħat | 0.4–0.8 mm | 6-12 grad | 1.06–1.12× |
| 8 ġimgħat | 0.8–1.5 mm | 12-20 grad | 1.12–1.20× |
| 12-il ġimgħa | 1.5–2.5 mm | 20-35 grad | 1.20–1.35× |
| 16+ ġimgħat | >2.5 mm | >35 grad | >1.35× |
Il-konsum tal-enerġija jiżdied hekk kif il-fouling jakkumula bejn it-tindif
L-Ispiża ta' Fouling-Skart tal-Enerġija Relatat
L-ispiża tal-enerġija moħlija tiddependi fuq il-wattage tal-heater, is-sigħat tat-tħaddim, u r-rata tal-elettriku. Għal heater ta' 5 kW li jaħdem 6,000 siegħa fis-sena b'$0.10 għal kull kWh, l-ispiża tal-enerġija nadifa-ħiter hija $3,000. Żieda medja ta’ 12% mill-fouling iżżid $360 fis-sena.
F'impjant b'20 heater, l-iskart tal-enerġija relatat mal-fouling-jista' jammontaw għal $7,200 fis-sena. Dan huwa aktar mill-ispiża ta 'programm ta' manutenzjoni preventiva li jżomm il-ħiters nodfa.
| Wattage tal-Heater | Sigħat Annwali | Spejjeż tal-Enerġija Nadifa | 10% ispiża Fouling | 15% ispiża Fouling | Skart Annwali |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 kW | 6,000 | $1,800 | $1,980 | $2,070 | $180–270 |
| 5 kW | 6,000 | $3,000 | $3,300 | $3,450 | $300–450 |
| 8 kW | 6,000 | $4,800 | $5,280 | $5,520 | $480–720 |
| 12 kW | 6,000 | $7,200 | $7,920 | $8,280 | $720–1,080 |
Spiża annwali tal-enerġija u skart mill-wattage tal-heater u l-livell tal-fouling
Tnaqqis ta' Fouling-Skart ta' Enerġija Relatat
L-aktar mod effettiv biex jitnaqqas l-iskart tal-enerġija relatat mal-fouling-huwa li jitneħħa l-kalċ qabel is-saff tal-fouling isir oħxon. Skeda ta' descaling kull tliet xhur iżżomm il-livell medju ta' fouling taħt 1 mm u ż-żieda tal-enerġija taħt l-10%. Skeda ta' descaling ta' kull xahar iżżomm iż-żieda tal-enerġija taħt il-5% iżda żżid l-ispejjeż tax-xogħol u tal-waqfien.
It-tnaqqis tad-densità tal-watt inaqqas it-temperatura tal-għant u jnaqqas ir-rata tal-fouling. Ħiter li jaħdem f'0.9 W/cm² jakkumula skala aktar bil-mod minn wieħed f'1.4 W/cm², u jestendi l-intervall bejn it-tindif u jnaqqas l-iskart medja tal-enerġija.
It-titjib tal-fluss fil-wiċċ tal-għant inaqqas il-ħxuna tas-saff tal-konfini u t-temperatura tal-għant. Eductor jew pajp sparge dirett lejn il-heater jista 'jnaqqas it-temperatura tal-għant b'10-15 grad, li jnaqqas il-fouling u jnaqqas il-ħela tal-enerġija.
Meta Fouling-Skart ta' Enerġija Relatati Jindika Problema ta' Speċifikazzjoni
Fowling ripetut u skart ta 'enerġija fl-istess tank jindikaw li l-heater qed jaħdem b'densità ta' watt li hija għolja wisq għall-kundizzjonijiet tal-kimika u tal-fluss. Konfigurazzjoni tad-dwana tal-heater ta 'immersjoni PTFE b'densità baxxa ta' watt, erja tal-wiċċ kbira, u aċċess imtejjeb għall-fluss inaqqas il-fouling u l-iskart tal-enerġija assoċjat. Il-proċess ta 'speċifikazzjoni jeħtieġ il-kimika tal-banju, it-temperatura operattiva, l-ebusija tal-ilma, u l-wattage meħtieġ.
