Il-Mistoqsija tal-Għażla tal-Pressjoni
Tank tal-pickling tal-istainless steel ta '10,000 litru fih 15% aċidu sulfuriku f'60 grad. Il-bojler disponibbli jagħti fwar bi pressjonijiet minn 2 sa 8 barg. L-għażla ta 'liema pressjoni għandha tgħaddi mill-iskambjatur tas-sħana PTFE tinvolvi l-ibbilanċjar ta' fatturi li jikkompetu.
Pressjoni ogħla tfisser temperatura tal-fwar ogħla, li żżid il-forza tas-sewqan termali u tnaqqas l-erja tal-wiċċ meħtieġa. Iżda temperatura ogħla tgħolli wkoll it-temperatura tal-ħajt tat-tubu PTFE, potenzjalment taċċellera kwalunkwe interazzjoni kimika mal-aċidu tal-pickling. Pressjoni aktar baxxa tevita dan it-tħassib iżda titlob aktar erja tal-wiċċ, li tikkonsma l-volum tat-tank u żżid l-ispiża kapitali.
L-aħjar għażla mhix l-ogħla pressjoni disponibbli u lanqas l-inqas possibbli. Hija l-pressjoni li tagħti l-prestazzjoni meħtieġa tat-tisħin filwaqt li żżomm it-temperatura tal-ħajt tat-tubu f'limiti sikuri kemm għall-materjal PTFE kif ukoll għall-kimika tal-proċess.
Fiżika tat-Trasferiment tas-Sħana tal-Pressjoni tal-Fwar
It-temperatura tal-fwar saturat hija funzjoni diretta tal-pressjoni. F'2 barg, il-fwar jikkondensa fi 133 grad. F'4 barg, 152 grad. F'6 barg, 165 grad. Din it-temperatura hija l-forza li timbotta s-sħana minn ġol-ħajt tat-tubu PTFE fl-aċidu tal-pickling.
Id-differenza fit-temperatura logaritmika medja bejn il-fwar u l-aċidu tiddetermina l-erja tal-wiċċ meħtieġa għal dazju tas-sħana partikolari. Tank tal-pickling ta '10,000 litru b'rekwiżit ta' tisħin ta '45 kW u fwar fi 3 barg jeħtieġ madwar 10.1 metri kwadri ta' erja tal-wiċċ PTFE. L-istess tank bil-fwar f'6 barg jeħtieġ biss 7.9 metri kwadri.
It-tnaqqis taż-żona huwa attraenti. Kojls iżgħar jiswew inqas u jissostitwixxu inqas volum tat-tank. Iżda t-temperatura ogħla tal-fwar toħloq temperatura ogħla tal-ħajt tat-tubu fuq in-naħa tal-aċidu, li jistħoqqilha skrutinju.
Tabella 1: Prestazzjoni tal-Iskambjatur tas-Sħana PTFE vs Pressjoni tal-Fwar għal Tank tal-Pickling ta' 10,000 Litru
| Pressjoni tal-Fwar (barg) | Temp tal-fwar (grad) | Żona Meħtieġa PTFE (m²) | Temp tal-ħajt tat-tubu (grad) | -Ħin tas-sħana (min) | Klassifikazzjoni tal-Idoneità |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 120 | 15.3 | 70-75 | 85 | Konservattiv, kolja kbira |
| 2.0 | 133 | 12.1 | 78-85 | 68 | Bilanċ tajjeb |
| 3.0 | 143 | 10.1 | 85-92 | 55 | L-aħjar għall-biċċa l-kbira tal-pickling |
| 4.0 | 152 | 9.1 | 90-98 | 48 | Aċċettabbli b'aġitazzjoni tajba |
| 6.0 | 165 | 7.9 | 100-110 | 38 | Limitu ta' fuq għall-aċidu sulfuriku |
Kalkoli bbażati fuq tank ta '10,000-litru, 15% H₂SO₄, mira 60 grad, valur U 280 W/m²·K, aġitazzjoni moderata.
Ir-Restrizzjoni tat-Temperatura tal-Ħajt
PTFE innifsu jittollera servizz kontinwu f'260 grad. L-aċidu tal-pickling f'temperatura tal-massa ta '60 grad ma jistax jiddegrada PTFE. Ir-restrizzjoni mhix qerda materjali iżda interazzjoni tal-kimika tal-proċess fil-ħajt tat-tubu.
Banjijiet tal-pickling tal-aċidu fihom metalli maħlula li jippreċipitaw hekk kif l-aċidu jibred ħdejn il-ħitan tat-tank. Fuq ħajt ta 'tubu PTFE f'110 grad, it-togħlija lokalizzata hija impossibbli, iżda l-gradjent tat-temperatura jista' jmexxi gradjenti ta 'konċentrazzjoni. L-aċidu sulfuriku fil-wiċċ tal-ħajt sħun jista' jikkonċentra ftit hekk kif l-ilma jevapora fis-saff tal-konfini. Dan l-effett ta' konċentrazzjoni huwa minuri taħt it-temperatura tal-ħajt ta' 100 grad iżda jsir miżurabbli 'l fuq minn 110 grad.
Għal 15% pickling ta 'aċidu sulfuriku, temperatura tal-ħajt tat-tubu taħt il-100 grad iżomm l-effetti tal-konċentrazzjoni negliġibbli. Dan jikkorrispondi għal pressjonijiet tal-fwar ta '3-4 barg għall-kundizzjonijiet fit-tabella. Konċentrazzjonijiet ogħla jew aċidi mħallta jistgħu jiġġustifikaw pressjoni tal-fwar aktar baxxa.
Linji Gwida Prattiċi tal-Għażla
Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tal-pickling tal-istainless steel bl-użu ta 'aċidu sulfuriku jew idrokloriku f'konċentrazzjonijiet moderati, fwar fi 3 barg jipprovdi l-aħjar bilanċ. Il-ħajt tat-tubu jibqa' taħt il-95 grad. L-erja tal-wiċċ meħtieġa hija maniġġabbli fid-dimensjonijiet tat-tank. Il-ħin ta' tisħin-huwa kummerċjalment aċċettabbli.
Tankijiet tal-pickling b'telf għoli ta' sħana-mhux iżolati, erja kbira tal-wiċċ miftuħa, ventilazzjoni għolja tal-egżost-jistgħu jibbenefikaw minn 4 barg fwar biex jegħlbu t-telf mingħajr ma jiżdied id-daqs tal-coil. Tankijiet b'taħlitiet ta 'aċidu aggressivi inkluż HF għandhom default biex ibaxxu l-pressjoni tal-fwar ta' 2 barg biex jimminimizzaw kwalunkwe effett tal-ħajt.
Id-deċiżjoni tal-pressjoni tal-fwar għandha tiġi dokumentata fil-proċeduri operattivi. Iż-żieda fil-pressjoni 'l fuq mill-valuri tad-disinn biex tikkumpensa għal kolja mniġġsa tirriskja li jaqbeż il-limiti siguri tat-temperatura tal-ħajt. Kolja PTFE li teħtieġ pressjoni tal-fwar ogħla biex iżżomm it-temperatura qed tindika li l-fouling tal-wiċċ jeħtieġ attenzjoni jew li t-telf tas-sħana żdied minn kawżi oħra.
Sommarju
Pressjoni tal-fwar ottimali għal skambjatur tas-sħana PTFE fis-servizz tat-tank tal-pickling jibbilanċja l-erja tal-wiċċ meħtieġa kontra t-temperatura tal-ħajt tat-tubu. Għal installazzjonijiet tipiċi ta '10,000-litru b'konċentrazzjonijiet moderati ta' aċidu, 3 barg jipprovdi l-aħjar kombinazzjoni ta 'daqs ta' coil maniġġabbli, ħin ta 'tisħin aċċettabbli, u temperatura tal-ħajt sikura taħt il-100 grad.
Pressjonijiet aktar baxxi jżidu d-daqs tal-coil u l-ispiża kapitali. Pressjonijiet ogħla jnaqqsu d-daqs tal-coil iżda jimbuttaw it-temperatura tal-ħajt lejn limiti fejn jistgħu jiżviluppaw effetti ta 'konċentrazzjoni ta' aċidu. L-għażla għandha tkun speċifika għat-tip ta' aċidu, il-konċentrazzjoni, l-insulazzjoni tat-tank, u l-ħin meħtieġ ta' sħana-.
L-analiżi tal-inġinerija għad-daqs tal-iskambjatur tas-sħana PTFE u l-ottimizzazzjoni tal-pressjoni tal-fwar hija disponibbli fuq is-sottomissjoni tal-volum tat-tank, it-tip u l-konċentrazzjoni tal-aċidu, it-temperatura operattiva fil-mira, il-kundizzjonijiet ambjentali, il-firxa tal-pressjoni tal-fwar disponibbli u d-dettalji tal-insulazzjoni tat-tank.
