Il-Marġini Fouling Li Normalment Huwa Żbaljat
Faċilità tal-kisi tispeċifika skambjatur tas-sħana PTFE għal dazju ta 'tisħin ta' ilma iebes b'marġni ta 'fouling ta' 15%. L-iskambjatur tas-sħana huwa daqs għal 115% tat-tagħbija tas-sħana nadifa, ibbażata fuq is-suppożizzjoni li l-fattur tal-fouling se jnaqqas it-trasferiment tas-sħana effettiv b'madwar 13%.
Wara sitt xhur ta 'tħaddim, il-produzzjoni tas-sħana naqset b'25%, u l-banju ma jistax jibqa' jżomm it-temperatura waqt l-ogħla produzzjoni. L-iskambjatur tas-sħana jitnaddaf, u l-output tas-sħana jerġa 'lura għall-valur tad-disinn. Iċ-ċiklu jirrepeti kull sitt xhur.
Il-marġni ta' 15% ma kienx adegwat minħabba li l-fattur ta' fouling użat fid-disinn kien ibbażat fuq stima ġenerika aktar milli fuq il-kundizzjonijiet attwali tal-ilma iebes. Ir-reżistenza termali tal-iskala attwali wara sitt xhur hija ekwivalenti għal madwar 25% tar-reżistenza tat-trasferiment tas-sħana nadifa, li teħtieġ marġni ta '25% biss biex tinżamm il-produzzjoni tas-sħana tad-disinn fit-tmiem tal-intervall tat-tindif.
Ir-Reżistenza Termali Skala Li Tmexxi l-Marġini
Ir-reżistenza termali tal-iskala tal-karbonat tal-kalċju tiddependi fuq il-ħxuna u l-konduttività termali tad-depożitu. Il-konduttività termali tal-karbonat tal-kalċju hija bejn wieħed u ieħor 2.5 W/m·K. Għal saff ta 'skala ta' 0.5 mm, ir-reżistenza termali hija 0.0002 m²·K/W.
Ir-reżistenza tat-trasferiment tas-sħana nadifa għal skambjatur tas-sħana PTFE b'ħajt ta '0.8 mm u koeffiċjent tal-film tal-proċess-ġenb ta' 1,000 W/m²·K hija bejn wieħed u ieħor 0.0042 m²·K/W. Ir-reżistenza termali fuq skala ta '0.0002 m²·K/W hija bejn wieħed u ieħor 5% tar-reżistenza nadifa. Din ir-reżistenza żgħira tkun teħtieġ biss marġini ta '5%.
Id-degradazzjoni attwali tal-prestazzjoni hija akbar milli tissuġġerixxi r-reżistenza termali tal-iskala waħedha. Is-saff tal-iskala wkoll iħares il-wiċċ, li jnaqqas il-veloċità tal-fluss ħdejn il-ħajt u jżid ir-reżistenza tal-film. L-effett magħqud tar-reżistenza termali tal-iskala u ż-żieda tar-reżistenza tal-film huwa tipikament 15-25% tar-reżistenza tat-trasferiment tas-sħana nadifa wara sitt xhur f'servizz tal-ilma iebes.
Il-Marġini ta' Fouling bħala Funzjoni tal-Ebusija tal-Ilma
Il-marġni tal-fouling jiddependi fuq l-ebusija tal-ilma, it-temperatura tal-ħajt tat-tubu, u l-intervall tat-tindif. It-tabella li ġejja tiġbor fil-qosor il-marġini rakkomandat għal livelli differenti ta 'ebusija ta' l-ilma u intervalli ta 'tindif.
| Ebusija tal-Ilma (mg/L CaCO₃) | Rata ta' Skala (mm/6 xhur) | Skala Reżistenza Wara 6 Xhur | Marġni Rakkomandat (tindif ta' 6 xhur) | Marġni Rakkomandat (tindif ta' 12-il xahar) |
|---|---|---|---|---|
| 50–100 (artab) | 0.1 mm | 0.00004 m²·K/W | 5% | 10% |
| 100–200 (moderament iebes) | 0.2 mm | 0.00008 m²·K/W | 10% | 20% |
| 200–300 (iebes) | 0.35 mm | 0.00014 m²·K/W | 18% | 35% |
| 300–400 (iebes ħafna) | 0.5 mm | 0.00020 m²·K/W | 25% | 50% |
| 400–500 (iebes ħafna) | 0.7 mm | 0.00028 m²·K/W | 35% | 70% |
| Aktar minn 500 (-bħal salmura) | 1.0 mm | 0.00040 m²·K/W | 50% | 100% |
Il-valuri tal-marġini rakkomandati jinkludu r-reżistenza termali tal-iskala u ż-żieda fir-reżistenza tal-film. Il-marġini huma akbar għal intervalli itwal ta 'tindif minħabba li l-ħxuna tal-iskala tiżdied maż-żmien.
L-effett tat-temperatura tal-ħajt tat-tubu
Ir-rata ta 'depożizzjoni fuq skala tiżdied mat-temperatura tal-ħajt tat-tubu. Temperatura ogħla tal-ħajt iżżid is-supersaturation tal-karbonat tal-kalċju fil-wiċċ tat-tubu u taċċellera d-depożizzjoni.
Għal skambjatur tas-sħana PTFE b'fluss għoli ta 'sħana, it-temperatura tal-ħajt tat-tubu hija ogħla, u r-rata tal-iskala hija ogħla. Il-marġini tal-fouling għandu jiżdied biex jikkunsidra r-rata ta 'skala ogħla.
L-effett tat-temperatura tal-ħajt huwa partikolarment importanti fl-iskambjaturi tas-sħana PTFE minħabba li l-konduttività termali baxxa tal-PTFE tirriżulta f'temperatura tal-ħajt ogħla għal fluss tas-sħana partikolari minn skambjatur tas-sħana tal-metall. Skambjatur tas-sħana PTFE li jaħdem fl-istess fluss tas-sħana bħal unità tal-metall ikollu temperatura ogħla tal-ħajt u rata ta 'skala ogħla.
L-Effett tal-Veloċità tal-Fluss
Il-veloċità tal-fluss taffettwa r-rata ta 'depożizzjoni tal-iskala permezz tal-hear stress fil-ħajt tat-tubu. Veloċità ogħla żżid l-istress shear, li tnaqqas l-adeżjoni tal-iskala u r-rata ta 'depożizzjoni.
Għal skambjatur tas-sħana PTFE li jaħdem f'0.5 m/s, ir-rata tal-iskala hija għolja, u l-marġni tal-fouling għandu jkun kbir. Għal skambjatur tas-sħana li jaħdem f'1.5 m/s, ir-rata tal-iskala hija aktar baxxa, u l-marġni jista 'jkun iżgħar.
L-effett tal-veloċità huwa partikolarment importanti fis-servizz tal-ilma iebes. Veloċità ta '1.5–2.0 m/s hija rrakkomandata biex titnaqqas ir-rata tal-iskala u l-marġni tal-fouling meħtieġ.
Il-Kummerċ Ekonomiku-Barra mill-Marġni tal-Fugħ
Il-marġini tal-fouling iżid l-ispiża kapitali tal-iskambjatur tas-sħana. Marġni ta' 25% iżid l-ispiża kapitali b'madwar 20–25%. Il-marġini jnaqqas ukoll il-fluss tas-sħana, li jnaqqas it-temperatura tal-ħajt tat-tubu u r-rata tal-iskala.
Il-kompromess-huwa bejn l-ispiża kapitali ogħla u l-frekwenza aktar baxxa tat-tindif u l-ispiża tal-enerġija. Marġni akbar inaqqas il-frekwenza tat-tindif u t-telf tal-produzzjoni, iżda jżid l-ispiża kapitali.
L-aħjar marġni huwa dak li jimminimizza l-ispiża totali tas-sjieda matul il-ħajja tas-servizz. L-ispiża totali tinkludi l-ispiża kapitali, l-ispiża tat-tindif, l-ispiża tat-telf tal-produzzjoni, u l-ispiża tal-enerġija.
Il-Kwantifikazzjoni tal-Ispiża Totali tas-Sjieda f'Marġini Differenti
It-tabella li ġejja tiġbor fil-qosor l-ispiża totali tal-pussess ta' ħames-snin għal marġini ta' fouling differenti f'applikazzjoni għat-tisħin tal-ilma iebes b'tagħbija tas-sħana ta' 50 kW, ebusija tal-ilma ta' 300 mg/L, u valur ta' produzzjoni ta' $500 fis-siegħa.
| Marġni ta' Fouling | Żona tal-wiċċ | Fluss tas-Sħana | Intervall tat-Tindif | Spiża Kapitali | Spiża Annwali tat-Tindif | Spejjeż ta' Telf ta' Produzzjoni Annwali | Spiża Totali ta' Ħames-Snin |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0% | 20 m² | 2.5 W/ċm² | 2 xhur | $28,000 | $9,000 | $12,000 | $133,000 |
| 10% | 22 m² | 2.3 W/ċm² | 3 xhur | $30,000 | $6,000 | $8,000 | $100,000 |
| 20% | 24 m² | 2.1 W/ċm² | 4 xhur | $32,000 | $4,500 | $6,000 | $84,500 |
| 30% | 26 m² | 1.9 W/ċm² | 6 xhur | $35,000 | $3,000 | $4,000 | $70,000 |
| 40% | 28 m² | 1.8 W/ċm² | 8 xhur | $38,000 | $2,250 | $3,000 | $64,250 |
| 50% | 30 m² | 1.7 W/ċm² | 10 xhur | $41,000 | $1,800 | $2,400 | $62,000 |
| 75% | 35 m² | 1.4 W/ċm² | 14-il xahar | $48,000 | $1,300 | $1,700 | $63,000 |
L-ispiża totali ta' ħames-snin hija minimizzata b'marġini ta' fouling ta' 40–50% għal din l-applikazzjoni. Il-marġni ta' 30% huwa adegwat iżda mhux ottimali. Il-marġni ta' 75% huwa daqs-żejjed u għandu spiża totali ogħla mill-marġni ta' 50%.
Karatteristiċi tad-Disinn Li Jnaqqsu l-Marġni Meħtieġa
Diversi karatteristiċi tad-disinn inaqqsu l-marġini tal-fouling meħtieġ.
Veloċità tal-fluss ogħla.Veloċità ogħla żżid l-istress shear u tnaqqas ir-rata tal-iskala. Veloċità ta' 1.5–2.0 m/s hija rakkomandata għal servizz ta' ilma iebes.
Wiċċ lixx tat-tubu.Wiċċ ta 'tubu lixx inaqqas l-adeżjoni tad-depożiti tal-iskala. Il-wiċċ tat-tubu għandu jkun ħieles minn grif jew difetti.
Dispożizzjonijiet ta' tindif-post.Konnessjonijiet għall-provvista u r-ritorn tas-soluzzjoni tat-tindif jippermettu li l-iskambjatur tas-sħana jitnaddaf mingħajr żarmar, li jnaqqas l-ispiża tat-tindif u l-ħin ta 'waqfien.
It-trattib tal-ilma.Softener tal-ilma jneħħi l-joni tal-kalċju u tal-manjeżju li jiffurmaw l-iskala. It-trattib inaqqas ir-rata tal-iskala u l-marġni tal-fouling meħtieġ.
Dożaġġ ta' inibitur ta' skala.Kimika inibitur tal-iskala tnaqqas ir-rata tal-iskala billi tinterferixxi mat-tkabbir tal-kristall. L-inibitur inaqqas il-marġini tal-fouling meħtieġ.
Kontroll tat-temperatura.It-tnaqqis tat-temperatura tal-ħajt tat-tubu tnaqqas ir-rata tal-iskala. Fluss ta 'sħana aktar baxx jew ħajt ta' tubu irqaq inaqqas it-temperatura tal-ħajt.
Parametri ta 'speċifikazzjoni għal Servizz ta' Ilma iebes
L-inġiniera tat-tagħmir li jispeċifikaw skambjatur tas-sħana PTFE għal servizz ta 'ilma iebes għandhom jikkonfermaw il-parametri li ġejjin mal-fornitur.
Ebusija tal-ilma.Speċifika l-konċentrazzjoni tal-karbonat tal-kalċju fl-ilma tas-servizz.
Temperatura operattiva.Speċifika t-temperatura operattiva massima u t-temperatura tal-ħajt tat-tubu.
Veloċità tal-fluss.Speċifika l-veloċità minima tat-tubu-ġenb. Veloċità ta' 1.5–2.0 m/s hija rakkomandata għal servizz ta' ilma iebes.
Intervall tat-tindif.Speċifika l-intervall tat-tindif mistenni u l-metodu tat-tindif.
Marġini tal-fouling.Speċifika l-marġni tal-fouling ibbażat fuq l-ebusija tal-ilma u l-intervall tat-tindif.
Erja tal-wiċċ.Speċifika l-erja tal-wiċċ meħtieġa għat-tagħbija tas-sħana u l-marġni tal-fouling.
Fluss tas-sħana.Speċifika l-fluss tas-sħana massimu permess ibbażat fuq il-limitu tat-temperatura tal-ħajt.
Disposizzjonijiet ta' tindif.Speċifika l-konnessjonijiet u l-valv meħtieġa għat-tindif fil-{0}}post.
Tqabbil tal-Marġini ta' Fouling ma' Kundizzjonijiet ta' Ilma Iebsa
Il-marġini tal-fouling għal skambjatur tas-sħana PTFE fis-servizz tal-ilma iebes jiddependi fuq l-ebusija tal-ilma, it-temperatura tal-ħajt tat-tubu, l-intervall tat-tindif, u d-degradazzjoni tal-prestazzjoni aċċettabbli. Il-marġini konvenzjonali ta '10-20% huwa spiss inadegwat. Il-marġni rakkomandat huwa 20-50% għal ilma moderatament iebes sa iebes ħafna, skont l-intervall tat-tindif.
Il-marġni għandu jintgħażel abbażi tal-ispiża totali tal-pussess matul il-ħajja tas-servizz. Marġni akbar iżid l-ispiża kapitali iżda jnaqqas il-frekwenza tat-tindif u t-telf tal-produzzjoni. L-aħjar marġini jimminimizza l-ispiża totali.
Għal faċilitajiet ta 'servizz ta' ilma iebes li jevalwaw l-għażliet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE, il-marġini tal-fouling għandu jiġi speċifikat fid-dokumenti tal-akkwist u vverifikat fil-kummissjonar. Il-konfigurazzjoni awtomatika pprovduta mill-manifattur tista 'ma tinkludix marġini adegwat, u d-degradazzjoni tal-prestazzjoni li tirriżulta tista' teħtieġ tindif aktar frekwenti milli mistenni.
L-inġiniera tat-tagħmir u l-ispeċjalisti tal-akkwist li jevalwaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE għal ilma iebes jew servizz ieħor ta 'fouling jistgħu jitolbu reviżjoni tad-disinn li tkopri l-ebusija tal-ilma, it-temperatura operattiva, il-veloċità tal-fluss, l-intervall tat-tindif, u l-marġni tal-fouling biex jikkonfermaw li l-unità hija mqabbla mal-kwalità tal-ilma attwali u l-istruttura tal-ispiża operattiva tal-faċilità.
