Għall-inġiniera tal-proċess kimiku li joperaw ħiters ta' immersjoni elettriċi fil-manifattura tar-reżina, fil-produzzjoni tal-kolla, u fl-ipproċessar tal-polimeru, il-fouling estern-l-akkumulazzjoni ta 'materjal polimerizzat fuq il-wiċċ tal-għant-hija problema persistenti u għalja. Is-saffi tal-fouling jaġixxu bħala insulazzjoni termali, inaqqsu l-effiċjenza tat-trasferiment tas-sħana u jġiegħel lill-heater jaħdem f'temperaturi interni ogħla tal-wajer. Ladarba l-fouling jilħaq ħxuna kritika, il-heater jista 'jisħon iżżejjed u jfalli, u jeħtieġ it-tifi tat-tank u t-tindif. Il-ħxuna tal-ħajt tal-għant tal-istainless steel 316 tinfluwenza r-rata tal-fouling permezz ta 'żewġ mekkaniżmi: it-temperatura tal-wiċċ għal densità ta' watt partikolari, u r-rispons termali matul iċ-ċikli tat-tindif. Ħitan eħxen jimxu aktar sħan għall-istess produzzjoni ta 'enerġija, li tista' taċċellera l-fouling tal-polimerizzazzjoni, iżda wkoll tipprovdi tolleranza akbar għal tindif mekkaniku perjodiku. Dan l-artikolu jikkwantifika r-relazzjoni bejn il-ħxuna tal-ħajt tal-għant 316, it-temperatura tal-wiċċ, u r-rata ta 'fouling fil-midja polimerizzanti, li jipprovdi linji gwida ta' għażla għat-tisħin tat-tank tar-reżina u tal-kolla.
Id-Dipendenza tat-Temperatura tal-Polimerizzazzjoni Fouling fuq 316 Uċuħ
Ħafna sistemi ta' reżina u adeżivi jippolimerizzaw permezz ta' reazzjonijiet ta'-radikali ħielsa jew ta' kondensazzjoni li huma dipendenti fuq it-temperatura-esponenzjali. Ir-relazzjoni ta 'Arrhenius tiddetta li r-rata ta' polimerizzazzjoni fuq wiċċ sħun bejn wieħed u ieħor tirdoppja għal kull żieda ta '10-15-il grad fit-temperatura. Għal għant 316 li jaħdem f'reżina tal-poliester mhux saturata f'temperatura ta 'massa ta' 80 grad, ir-rata ta 'fouling tal-polimerizzazzjoni f'temperatura tal-wiċċ tal-għant ta' 100 grad hija ta 'madwar 0.1 mm fil-ġimgħa. F'temperatura tal-wiċċ ta '120 grad, ir-rata tiżdied għal 0.4 mm fil-ġimgħa. F'140 grad , ir-rata tilħaq 1.5 mm fil-ġimgħa-biżżejjed malajr biex tħammġu kompletament il-heater fi żmien xahar. Il-limitu kritiku tat-temperatura tal-wiċċ għall-biċċa l-kbira tal-midja polimerizzanti huwa bejn wieħed u ieħor 15-25 grad 'il fuq mit-temperatura tar-reżina tal-massa. Taħt dan il-limitu, il-fouling huwa bil-mod u maniġġabbli. Fuqha, il-fouling jaċċellera malajr. Minħabba li għant 316 eħxen jipproduċi temperatura tal-wiċċ ogħla għal densità ta' watt partikolari, ħiters b'ħitan ħoxnin-suxxettibbli għal fouling rapidu minn ħiters-rqaq li joperaw fl-istess temperatura tal-massa u produzzjoni ta' enerġija.
Kif il-Ħxuna tal-Ħajt timmodifika ċ-Ċiklu tat-Tindif tal-Fouling-
F'applikazzjonijiet fejn it-tindif perjodiku jiġi pprattikat-tipikament kull 2–4 ġimgħat-il-ħxuna tal-ħajt tal-għant taffettwa kemm il-faċilità tat-tindif kif ukoll ir-riskju ta' ħsara lill-għant. Irqiq-għantijiet b'ħitan taħt 1.0 mm jitnaddfu aktar faċilment minħabba li s-saff tal-fouling huwa irqaq fil-ħin tat-tindif, minħabba li t-temperatura tal-wiċċ aktar baxxa tnaqqas ir-rata tal-fouling. Madankollu, metodi ta' tindif mekkaniku bħall-brix, it-tfarfir jew il-ġettijiet ta' l-ilma bi pressjoni għolja-jistgħu jtaqqbu jew itaqqbu ħitan irqaq. għantijiet ħoxnin-ħitan 'il fuq minn 1.8 mm jittolleraw tindif mekkaniku aggressiv mingħajr ħsara, iżda jimmaljaw aktar malajr u jipproduċu depożiti eħxen u aktar tenaċi li huma aktar diffiċli biex jitneħħew. Il-ħxuna tal-ħajt ottimali għall-midja polimerizzanti hija għalhekk kompromess: ħoxna biżżejjed biex tgħix tindif, iżda rqiqa biżżejjed biex iżżomm it-temperatura tal-wiċċ taħt il-limitu ta 'fouling rapidu. Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tar-reżina, dan l-aħjar jaqa 'bejn 1.2 mm u 1.6 mm.
Ħxuna tal-ħajt Rakkomandata għas-Servizz tal-Midja Polimerizzanti
It-tabella li ġejja tipprovdi ħxuna rrakkomandata tal-ħajt tal-għant ta '316 għal ħiters elettriċi ta' immersjoni f'tankijiet tar-reżina u adeżivi bbażati fuq temperatura tal-midja bl-ingrossa, rata ta 'fouling mistennija, u metodu ta' tindif.
| Bulk Media Temperatura | Rata ta' Polimerizzazzjoni f'Temperatura Bulk | Densità Watt Rakkomandata | Rakkomandat 316 Ħxuna tal-Ħajt | It-Temperatura tal-wiċċ tal-għant fil-Ħxuna Rakkomandata | Rata ta' Fouling Mistennija | Metodu Rakkomandat tat-Tindif |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 – 40 grad (bidu kiesaħ, kura bil-mod) | Baxxa ħafna | 8 – 12 W/ċm² | 1.0 – 1.4 mm | 40 – 60 grad | Taħt 0.05 mm/ġimgħa | Flushing kimiku biss |
| 40 – 60 grad (kura sħuna, moderata) | Baxx | 6 – 10 W/ċm² | 1.2 – 1.6 mm | 60 – 80 grad | 0.05 – 0.15 mm/ġimgħa | Pinzell kimiku jew artab |
| 60 – 80 grad (kura attiva) | Moderat | 4 – 8 W/ċm² | 1.4 – 1.8 mm | 80 – 100 grad | 0.15 – 0.40 mm/ġimgħa | Kimika u mekkanika |
| 80 – 100 grad (kura rapida) | Għoli | 3 – 6 W/ċm² | 1.6 – 2.0 mm | 100 – 120 grad | 0.40 – 1.00 mm/ġimgħa | Tindif kimiku frekwenti |
| 100 – 120 grad (kura mgħaġġla ħafna) | Għoli ħafna | 2 – 4 W/ċm² | 1.8 – 2.5 mm | 120 – 140 grad | 1.00 – 2.50 mm/ġimgħa | Kisja speċjalizzata li ma twaħħalx- |
| Aktar minn 120 grad | Għolja estremament | Taħt 2 W/ċm² | Mhux rakkomandat | 'il fuq minn 140 grad | Falliment rapidu | Bidla għal fwar jew tisħin estern |
Għal temperaturi tal-midja bl-ingrossa 'l fuq minn 100 grad b'polimerizzazzjoni attiva, 316 għantijiet tal-istainless steel ġeneralment mhumiex rakkomandati irrispettivament mill-ħxuna tal-ħajt. It-temperatura tal-wiċċ meħtieġa biex jinkisbu densitajiet prattiċi ta 'watt inevitabbilment taqbeż il-limitu ta' fouling rapidu. F'każijiet bħal dawn, l-inġiniera għandhom jikkunsidraw it-tisħin estern tat-tank (ġkieket jew kojls) jew jaqilbu għal għant miksi mhux-. Kisjiet PTFE jew fluoropolymer fuq 316 għantijiet jistgħu jnaqqsu r-rati ta 'fouling b'70–90% billi jipprovdu wiċċ ta' enerġija baxxa-li materjali polimerizzati ma jaderixxux miegħu b'mod qawwi. Madankollu, il-kisjiet iżidu l-ispiża u jistgħu jillimitaw it-temperatura operattiva massima għal 200-260 grad skont il-materjal tal-kisi.
Modifiki tad-Disinn biex Tnaqqas il-Fouling Mingħajr Żieda fil-Ħxuna tal-Ħitan
Meta rqiqa-kisja 316 b'ħitan taħt 1.2 mm hija ppreferuta għal rispons termali fil-midja polimerizzanti, tliet modifiki tad-disinn jistgħu jnaqqsu r-rata ta 'fouling mingħajr ma jżidu ħxuna tal-ħajt. L-ewwel huwa li ttejjeb iċ-ċirkolazzjoni madwar il-wiċċ tal-heater. Iż-żieda fil-veloċità tal-fluwidu minn staġnat għal 0.5 m/s tista 'tnaqqas it-temperatura tal-wiċċ b'10-15 grad għall-istess densità ta' watt billi ttejjeb il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana tal-fluwidu-ġenb. It-temperatura tal-wiċċ aktar baxxa tnaqqas direttament ir-rata ta 'polimerizzazzjoni. It-tieni modifika hija li tħaddem il-heater b'mod intermittenti f'densità ogħla ta 'watt aktar milli kontinwament f'densità aktar baxxa. Ħiter li jaħdem b'12 W/cm² għal 5 minuti imbagħad mitfi għal 10 minuti jista' jkollu l-istess qawwa medja bħal heater li jaħdem b'8 W/cm² kontinwament, iżda l-ogħla temperatura tal-wiċċ hija ogħla. L-operazzjoni ta'-temperatura għolja tista' fil-fatt iżżid il-fouling, għalhekk it-tħaddim intermittenti huwa ta' benefiċċju biss jekk il--ħin ta' mitfija jippermetti li l-għant jiksaħ taħt il-limitu tal-polimerizzazzjoni, u jipprevjeni l-akkumulazzjoni tad-depożiti. It-tielet modifika hija li jillustra l-wiċċ tal-għant għal finitura mera taħt 0.2 mikron Ra. Uċuħ aktar lixxi jipprovdu inqas siti ta 'nukleazzjoni għall-adeżjoni tal-polimeru u huma aktar faċli biex jitnaddfu. L-elettropolixxjar ta' 316-il għant jista' jnaqqas ir-rati ta' fouling b'20–40% meta mqabbel ma' finituri-swaged. Għal applikazzjonijiet kritiċi fejn il-fouling ma jistax jiġi ttollerat, l-inġiniera għandhom jispeċifikaw disinn ta'-għant doppju b'kmiem ta' barra li jista' jitneħħa. Il-kmiem ta' barra-magħmul minn-ħajt irqiq 316 jew materjal miksi mhux-istick-jiġbor il-fouling u jista' jiġi sostitwit perjodikament mingħajr ma jintrema l-heater kollu. Dan l-approċċ iżid l-ispiża inizjali iżda jnaqqas-spejjeż operattivi fit-tul f'servizz ta' fouling sever. Meta tispeċifika ħiters għall-midja polimerizzanti, dejjem titlob it-temperatura tal-wiċċ ikkalkulata tal-manifattur fid-densità tal-watt u l-ħxuna tal-ħajt proposta. Qabbel din it-temperatura mal-limitu ta 'polimerizzazzjoni magħruf għar-reżina jew kolla speċifika. Differenza ta' 10 gradi tista' tfisser id-differenza bejn sitt xhur ta' tħaddim mingħajr problemi-u waqfien tat-tindif ta' kull ġimgħa.
