L-Ispeċifikazzjoni Tqarrieqa
Il-konduttività termali tiddomina d-diskussjonijiet dwar l-għażla tal-materjal tal-iskambjatur tas-sħana. Stainless steel f'16 W/m·K u titanju f'22 W/m·K jidhru deċiżament superjuri għal PTFE f'0.25 W/m·K. Fuq folja ta 'speċifikazzjoni, il-metalli jirbħu.
F'ħama-banju tal-kisi taż-żingu jew tan-nikil suxxettibbli, il-folja tal-ispeċifikazzjoni tgħid inqas minn nofs l-istorja. Wara sitt xhur ta 'tħaddim, il-wiċċ tal-coil tal-metall huwa miksi b'saff-bħal siment ta' idrossidi tal-metall u sulfat tal-kalċju. Il-koeffiċjent ġenerali mkejjel tat-trasferiment tas-sħana naqas 50% jew aktar mill-valur nadif. Il-coil teħtieġ tneħħija għal descaling kimiku. Il-produzzjoni tieqaf. Il-banju jibred. Erba 'sigħat wara, il-coil nadif jerġa' jiġi installat, u ċ-ċiklu jerġa 'jibda.
Il-coil PTFE fit-tank li jmissu akkumulat trab irqiq ta 'ħama li parzjalment sloughs off waqt l-aġitazzjoni tal-banju normali. Il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana naqas 8% mill-valur nadif. L-ebda tindif mhu meħtieġ. Il-produzzjoni tkompli.
Il-Fattur ta' Fouling
Ir-reżistenza għall-fouling żżid mar-reżistenza termali totali ta 'kwalunkwe skambjatur tas-sħana. Il-koeffiċjent ġenerali tat-trasferiment tas-sħana huwa l-invers tas-somma tar-reżistenzi individwali: fwar-film tal-ġenb, ħajt tat-tubu, proċess-film tal-ġenb, u saff tal-fouling.
Għal coil tal-metall nadif, ir-reżistenza tal-ħajt tat-tubu hija negliġibbli. Il-valur ġenerali U-huwa ddominat mill-koeffiċjent tal-film tal-proċess-ġenb. Il-valur inizjali U-huwa għoli.
Għal coil tal-metall imniġġes, ir-reżistenza tas-saff tal-fouling hija kbira u dominanti. Id-depożiti tal-ħama fuq il-metall għandhom adeżjoni qawwija minn attrazzjoni elettrostatika u interlocking mekkaniku mal-ħruxija tal-wiċċ. Id-depożitu jibni b'mod stabbli. Wara sitt xhur, ir-reżistenza għall-fouling taqbeż ir-reżistenzi l-oħra kollha flimkien. Il-valur U-kumplessiv jonqos.
Għal coil PTFE, ir-reżistenza tal-ħajt tat-tubu hija sinifikanti anke meta nadifa. Il-valur nadif U-huwa aktar baxx milli għal metall nadif. Din hija l-penali tal-konduttività termali. Iżda r-reżistenza tas-saff tal-fouling tikber bil-mod minħabba li l-ħama jeħel b'mod dgħajjef mal-wiċċ tal-PTFE ta'-enerġija baxxa. Wara sitt xhur, ir-reżistenza għall-fouling hija frazzjoni tar-reżistenza għall-fouling tal-coil tal-metall. Il-valur ġenerali U-tal-coil PTFE, li beda aktar baxx, issa jista' jkun daqs jew jaqbeż il-valur U-tal-coil tal-metall imniġġes.
Tabella 1: Prestazzjoni tat-Trasferiment tas-Sħana Maż-Żmien fil-Ħama-Banju Suxxettibbli (Valuri Tipiċi)
| Perjodu Operattiv | Valur U-Coil tal-metall (W/m²·K) | PTFE Coil U-Valur (W/m²·K) | Vantaġġ ta 'Prestazzjoni Effettiva |
|---|---|---|---|
| Jum 1 (nadif) | 800 | 280 | Metall +185% |
| Xahar 1 | 550 | 270 | Metall +104% |
| Xahar 3 | 380 | 255 | Metall +49% |
| Xahar 6 | 290 | 240 | Metall +21% |
| Xahar 6 (wara t-tindif tal-metall) | 800 | 240 | Metall +233% (temporanju) |
| Medja fuq 12-il xahar (inkluż ħin ta' waqfien tat-tindif għall-metall) | 420 | 245 | Metall +71% (kontinwu vs. intermittenti) |
Valuri illustrattivi bbażati fuq osservazzjonijiet fuq il-post fil-kisi taż-żingu u tan-nikil.... Ir-rati attwali tal-fouling jiddependu fuq il-kimika tal-banju, it-temperatura u l-aġitazzjoni. Tindif tal-metall preżunt kull 6 xhur b'4 sigħat waqfien għal kull avveniment. PTFE jassumi l-ebda waqfien tat-tindif.
Il-Fattur ta' Waqfien
Il-paragun tal-prestazzjoni termali għandu jikkunsidra d-disponibbiltà. Kolja tal-metall imneħħija għat-tindif tagħti sħana żero matul il-perjodu tat-tindif. Il-banju jibred. Mal-bidu mill-ġdid, hija meħtieġa enerġija addizzjonali biex issaħħan mill-ġdid il-banju għat-temperatura operattiva. Din il-penali tal-enerġija hija parti mill-ispiża taċ-ċiklu tal-ħajja.
Coil PTFE li jaħdem kontinwament mingħajr għeluq tat-tindif jagħti input ta 'sħana konsistenti. M'hemm l-ebda penali ta' tisħin mill-ġdid. L-iskedi tal-produzzjoni mhumiex interrotti għall-manutenzjoni tal-coil. Il-kunsinna tas-sħana annwali effettiva-enerġija totali trasferita għall-proċess fuq sena-tista' tiffavorixxi l-coil PTFE minkejja li l-valur U-u nadif istantanju tiegħu huwa aktar baxx.
Lil hinn mill-Prestazzjoni Termali
Il-paragun tal-fouling jaffettwa aktar mit-trasferiment tas-sħana. It-tneħħija kimika tal-koljaturi tal-metall jiġġenera skart perikoluż ta 'aċidu li jeħtieġ rimi. Kull ċiklu ta 'tindif ineħħi ammont żgħir ta' metall bażiku flimkien mal-iskala, u b'mod gradwali jnaqqas il-ħajt tat-tubu. Wara snin ta 'skalar ċikliku u descaling, il-coil tal-metall jeħtieġ sostituzzjoni minħabba tnaqqija tal-ħajt, mhux fouling.
Il-koljaturi tal-PTFE jirreżistu l-attakk kimiku minn kimiċi ta 'tneħħija tal-qoxra, iżda rarament jeħtieġu deskaling. Meta t-tindif ikun meħtieġ, il-wiċċ inert jittollera cleaners aggressivi mingħajr degradazzjoni. L-ebda materjal bażi ma jintilef. Il-ħxuna tal-ħajt tibqa 'kostanti matul il-ħajja tat-tagħmir.
Sommarju
Il-konduttività termali mhijiex l-uniku fattur determinanti tal-prestazzjoni tal-iskambjatur tas-sħana f'banjijiet ta' kisi ta' ħama-suxxettibbli. Ir-rati tal-fouling fuq uċuħ tal-metall jiddegradaw il-vantaġġi termali inizjali fi żmien xhur. L-enerġija tal-wiċċ baxxa tal-PTFE timminimizza l-adeżjoni tal-ħama, u żżomm koeffiċjenti ta 'trasferiment tas-sħana stabbli fuq perjodi estiżi mingħajr ħin ta' waqfien tat-tindif.
It-tqabbil taċ-ċiklu tal-ħajja għandu jinkludi t-tkabbir tar-reżistenza għall-fouling, il-frekwenza tat-tindif, il-penali tal-enerġija tal-waqfien, u l-ispejjeż tat-tindif kimiku. Meta dawn il-fatturi huma inklużi, l-iskambjaturi tas-sħana PTFE ħafna drabi jagħtu spiża totali aktar baxxa u prestazzjoni termali aktar konsistenti mill-ekwivalenti tal-metall f'applikazzjonijiet suxxettibbli għall-ħama-.
Analiżi tal-inġinerija għall-paragun taċ-ċiklu tal-ħajja tal-iskambjatur tas-sħana tal-PTFE u tal-metall f'banjijiet speċifiċi ta' ħama-suxxettibbli hija disponibbli fuq is-sottomissjoni tal-kimika tal-banju, dejta dwar ir-rata tal-fouling, frekwenza u spejjeż attwali tat-tindif, u dazju tas-sħana meħtieġ.
