Impjant kimiku ħaddem tank tal-proċess ta' 2,500-litru li kien għoli 2,200 mm u dijametru ta' 1,200 mm. Ħiter ta 'immersjoni PTFE ġie mmuntat vertikalment tul il-ħajt tat-tank. Il-heater falla wara biss seba’ xhur ta’ servizz, b’folji kkonċentrati fuq it-terz ta’ fuq tas-sezzjoni msaħħna. It-tank ma kellu l-ebda aġitazzjoni mekkanika-jistrieħ fuq konvezzjoni naturali biex iqassam is-sħana. L-istratifikazzjoni termali li żviluppat fit-tank għoli ħolqot saff sħun fil-parti ta 'fuq u saff frisk fil-qiegħ, u s-sezzjoni ta' fuq tal-heater operata fis-saff sħun.
L-istratifikazzjoni termali sseħħ meta fluwidu jiżviluppa saffi stabbli ta 'temperaturi differenti. Is-saffi ma jitħalltux minħabba li l-fluwidu aktar sħun u inqas dens jibqa 'fuq il-fluwidu li jkessaħ u aktar dens. F'tank għoli b'ċirkolazzjoni dgħajfa, l-istratifikazzjoni tista 'tkun severa.
Għaliex Tall Tanks Stratify
L-istratifikazzjoni hija mmexxija mill-buoyancy. Meta heater ta 'immersjoni PTFE jissaħħan il-fluwidu ħdejn il-ħajt tat-tank, il-fluwidu msaħħna jogħla. F'tank qasir, il-fluwidu li jogħlew jilħaq il-wiċċ malajr u jinfirex, jitħallat mal-massa. F'tank għoli, il-fluwidu li qed jogħlew jifforma saff stabbli fin-naħa ta 'fuq. Is-saff japprofondixxi hekk kif jakkumula aktar fluwidu msaħħna.
Id-differenza fit-temperatura bejn is-saffi ta 'fuq u ta' isfel tista 'tilħaq 15-25 grad f'tank għoli mingħajr aġitazzjoni. Is-saff ta 'fuq huwa aktar sħun u inqas dens. Is-saff t'isfel huwa aktar frisk u dens. L-interface bejn is-saffi hija fruntiera stabbli li tirreżisti t-taħlit.
| Għoli tat-Tank | Proporzjon ta' l-għoli-mad--Dijametru | Taħlit ta' Konvezzjoni Naturali | Fuq-sal-T'isfel ΔT | Riskju ta' Stratifikazzjoni |
|---|---|---|---|---|
| <1,000 mm | <1:1 | Tajjeb | 3-6 gradi | Baxx |
| 1,000–1,500 mm | 1:1 sa 1.5:1 | Moderat | 6-12 grad | Moderat |
| 1,500–2,000 mm | 1.5:1 sa 2:1 | Miskin | 12-18 grad | Għoli |
| >2,000 mm | >2:1 | Fqira ħafna | 18-25 grad | Għoli ħafna |
L-għoli tat-tank u r-riskju ta' stratifikazzjoni f'tankijiet tal-proċess
Għaliex Stratifikazzjoni Tqassar Ħajja PTFE Heater
Il-heater jaħdem f'ambjent stratifikat. Is-sezzjoni t'isfel tal-heater tinsab fil-fluwidu li jkessaħ u aktar dens. Is-sezzjoni ta 'fuq tinsab fil-fluwidu aktar sħun u inqas dens. Is-sezzjoni ta 'fuq topera f'temperatura ogħla mit-taqsima t'isfel.
It-temperatura ogħla taċċellera kull mekkaniżmu ta 'degradazzjoni. Il-permeazzjoni, l-ossidazzjoni u d-depożizzjoni fuq skala kollha jiżdiedu mat-temperatura. Is-sezzjoni ta 'fuq tal-heater tiddegrada aktar malajr mis-sezzjoni t'isfel. L-infafet jikkonċentra fil-quċċata.
L-istratifikazzjoni tnaqqas ukoll il-forza tas-sewqan għat-trasferiment tas-sħana. Il-fluwidu fil-quċċata tat-tank huwa diġà sħun, għalhekk id-differenza fit-temperatura bejn il-heater u l-fluwidu hija iżgħar. Il-heater għandu jaħdem aktar sħun biex iwassal l-istess sħana, li taċċellera aktar id-degradazzjoni.
Għaliex il-konvezzjoni naturali ma tistax tegħleb l-istratifikazzjoni
Il-konvezzjoni naturali hija mmexxija mid-differenza tad-densità bejn il-fluwidu msaħħna u l-fluwidu li jkessaħ. F'tank għoli, id-differenza fid-densità mhix kbira biżżejjed biex tegħleb is-saffi stabbli. Il-fluwidu msaħħan jogħla u jibqa 'fil-quċċata. Ma jitħallatx mal-fluwidu li jkessaħ hawn taħt.
L-istratifikazzjoni ssir aktar stabbli hekk kif id-differenza fit-temperatura tiżdied. Differenza ta '15-il grad bejn is-saffi ta' fuq u ta 'isfel toħloq differenza ta' densità li tirreżisti t-taħlit. Is-saffi jibqgħu stabbli sakemm tkisserhom aġitazzjoni mekkanika jew disturb.
Prevenzjoni ta' Stratifikazzjoni f'Tankijiet Tall
L-iktar prevenzjoni effettiva hija l-aġitazzjoni mekkanika. Pompa taċ-ċirkolazzjoni, eductor, jew pajp sparge jistgħu jkissru s-saffi stabbli u ħallat it-tank. L-aġitazzjoni għandha tkun biżżejjed biex iddawwar il-volum tat-tank fi żmien raġonevoli. Rata ta 'fatturat ta' 2-4 darbiet fis-siegħa hija adegwata għall-biċċa l-kbira tat-tankijiet tal-proċess.
Ħiter b'densità aktar baxxa ta 'watt inaqqas id-differenza fit-temperatura bejn il-heater u l-fluwidu. It-temperatura tal-wiċċ aktar baxxa tnaqqas l-istratifikazzjoni mmexxija mill-galleġġ-u tnaqqas id-degradazzjoni tas-sezzjoni ta 'fuq tal-heater.
Ħiters multipli mqassma f'għoli differenti fit-tank jipprovdu tisħin aktar uniformi u jnaqqsu l-gradjent tat-temperatura. Il-ħiters fil-qiegħ isaħħnu l-fluwidu li jkessaħ, u l-ħiters fil-parti ta 'fuq iżommu l-fluwidu aktar sħun. Ir-riżultat huwa profil tat-temperatura aktar uniformi.
| Miżura ta' Prevenzjoni | Effett fuq l-Istratifikazzjoni | Implimentazzjoni | Spiża |
|---|---|---|---|
| Aġitazzjoni mekkanika | Tkisser saffi | Pompa, eductor, jew sparge | Moderat |
| Densità ta 'watt aktar baxxa | Tnaqqas il-wiċċ f'wiċċ l-ilma | Disinn tal-heater | Moderat |
| Ħiters multipli f'għoli differenti | Tisħin uniformi | It-tqassim tal-heater | Ogħla |
| Insulazzjoni tat-tank | Inaqqas it-telf tas-sħana | Insulazzjoni | Moderat |
Miżuri ta' prevenzjoni għal stratifikazzjoni termali f'tankijiet tal-proċess għoljin
Meta Stratifikazzjoni Tindika Problema tad-Disinn
Tank għoli li jistratifika minkejja l-aġitazzjoni mekkanika jindika li l-aġitazzjoni mhix tilħaq il-volum sħiħ tat-tank jew li t-tqassim tal-heater mhuwiex adattat għall-ġeometrija tat-tank. Konfigurazzjoni ta' heater ta' immersjoni ta' PTFE apposta b'ħiters multipli f'għoli differenti, densità ta' watt aktar baxxa, u tqassim tal-fluss-ottimizzat jindirizza l-kawża ewlenija tal-istratifikazzjoni. Il-proċess ta 'speċifikazzjoni jeħtieġ id-dimensjonijiet tat-tank, il-metodu ta' aġitazzjoni, ir-rekwiżit ta 'uniformità tat-temperatura, u l-wattage meħtieġ. Għal faċilitajiet b'tankijiet tal-proċess għoljin, dan l-approċċ speċifiku tal-applikazzjoni-inaqqas l-istratifikazzjoni u jestendi l-ħajja tas-servizz tal-heater.
