Ħiters orizzontali tal-PFA f'tankijiet tal-kisi u kimiċi jiżviluppaw b'mod konsistenti ċrieki ta' korrużjoni lokalizzati-faxex ċirkonferenzjali ta' kulur, qsim, jew skala-b'2–5 × ir-rata ta' unitajiet vertikali f'servizz identiku. Il-kawża primarja hija l-istratifikazzjoni tal-fluss u l-insib tal-bużżieqa. F'orjentazzjoni orizzontali, il-bżieżaq tal-fwar iġġenerati fuq il-wiċċ ta 'fuq jogħlew vertikalment, iżda l-heater jimblokka t-triq tagħhom. Il-bżieżaq jakkumulaw tul il-quċċata tal-heater, u joħolqu saff kontinwu tal-fwar li jiżola l-PFA, u jgħolli t-temperatura lokali b'20-40 grad. Din il-faxxa sħuna tħaffef l-attakk kimiku, il-permeazzjoni u d-depożizzjoni fuq skala. F'orjentazzjoni vertikali, il-bżieżaq jogħlew liberament tul il-wiċċ tal-heater mingħajr ma jakkumulaw, u jżommu l-għant kollu mxarrab u jkessaħ. Għal kwalunkwe servizz bit-togħlija, l-outgassing, jew il-formazzjoni tal-bużżieqa, l-immuntar vertikali huwa ppreferut ħafna.
Mekkanika tal-Akkumulazzjoni tal-Bużżieqa fuq Heaters Orizzontali
Meta heater PFA orizzontali jaħdem f'likwidu, il-fluss tas-sħana jikkawża nukleazzjoni ta 'bżieżaq tal-fwar fl-imperfezzjonijiet tal-wiċċ. Il-bżieżaq jikbru, jinqalgħu u jogħlew vertikalment minħabba l-wiċċ f'wiċċ l-ilma. Fuq heater vertikali, il-bżieżaq li jogħlew jiżżerżqu 'l fuq mill-wiċċ, jiknes is-saff tal-konfini u jsaħħu t-trasferiment tas-sħana. Fuq heater orizzontali, il-bżieżaq li jogħlew min-nofs t'isfel jolqtu n-nofs ta 'fuq. In-nofs ta 'fuq isir żona ta' ġbir fejn il-bżieżaq jingħaqdu fi balel akbar. Il-bżieżaq magħqudin jiffurmaw saff tal-fwar mhux kontinwu li jkopri 10-30% tal-wiċċ ta 'fuq fi kwalunkwe ħin. Is-saff tal-fwar għandu koeffiċjent ta 'trasferiment tas-sħana ta' 50–200 W/m²·K (vs. 1,000–5,000 W/m²·K għal likwidu), li jikkawża t-temperatura tal-wiċċ tal-PFA taħt il-bżieżaq tispikka. Ħiter li jaħdem bi 3 W/cm² f'ilma ta' 80 grad għandu temperatura normali tal-wiċċ ta' 95-100 grad. Taħt kutra tal-fwar, l-istess fluss tas-sħana jgħolli l-wiċċ għal 150–220 grad -sewwa fil-medda ta' degradazzjoni għall-PFA.
Il-faxxa sħuna lokalizzata toħloq ċirku ta 'degradazzjoni aċċellerata. Il-PFA isfar, imbagħad kannella, imbagħad tiżviluppa mikroxquq. Fl-ilma iebes, l-iskala tippreċipita preferenzjali fil-faxxa sħuna, li tifforma ċirku ċirkonferenzjali abjad. L-iskala iżola aktar, u tgħolli t-temperatura aktar-ċiklu ta' falliment li jaċċellera waħdu-. Ħiter vertikali jista' jaħdem għal snin mingħajr ċrieki bħal dawn; heater orizzontali jiżviluppa ċrieki viżibbli fi żmien 3-12-il xahar.
Stratifikazzjoni tal-Fluss f'Servizz ta' Mhux-Togħlija
Anke mingħajr ma jagħli, ħiters orizzontali jsofru minn stratifikazzjoni tal-fluss. Il-kurrenti tal-konvezzjoni naturali jogħlew vertikalment. Ħiter vertikali jallinja mal-fluss, u joħloq saff ta 'konfini uniformi. Ħiter orizzontali jippreżenta ċilindru perpendikolari għall-kurrent li qed jiżdied. In-naħa upstream (qiegħ) tara likwidu kiesaħ frisk; in-naħa 'l isfel (fuq) hija għamet f'likwidu diġà-imsaħħan li tela' minn taħt. Il-wiċċ ta 'fuq jimxi 5-15-il grad aktar sħun mill-wiċċ ta' isfel fl-istess pożizzjoni axjali. Din id-differenza fit-temperatura ċirkonferenzjali hija żgħira biżżejjed biex tevita l-formazzjoni tal-fwar iżda kbira biżżejjed biex tħaffef l-attakk kimiku. F'20% HCl f'90 grad, in-naħa ta 'fuq ta' heater orizzontali tara temperatura effettiva ta '95-100 grad filwaqt li l-qiegħ tara 90 grad. Ir-rati ta 'permeazzjoni jirdoppjaw kull 10-15-il grad, għalhekk il-parti ta' fuq jissaddad 2-3 × aktar malajr. Aktar minn 5,000 siegħa, il-quċċata tiżviluppa tnaqqija u qsim preferenzjali.
Dejta ta' Ħsara Komparattiva
| Orjentazzjoni tal-Heater | Kundizzjoni tas-Servizz | Ħin għall-Ewwel Ċirku ta' Korrużjoni Viżibbli (sigħat) | Varjazzjoni fit-temperatura tal-wiċċ (grad) | Modalità ta' Ħsara | Ħajja Relattiva |
|---|---|---|---|---|---|
| Vertikali | Ilma jagħli, 100 grad, 3 W/cm² | >5,000 | ± 3 gradi (assjali) | Tixjiħ uniformi | 2.0× |
| Orizzontali | Ilma jagħli, 100 grad, 3 W/cm² | 500–1,200 | +20–40 grad (faxxa ta' fuq) | Cracking ċirkonferenzjali | 0.3–0.5× |
| Vertikali | Mhux-togħlija 20% HCl, 90 grad | >8,000 | ±2 gradi | Permeazzjoni bil-mod | 1.5× |
| Orizzontali | Mhux-togħlija 20% HCl, 90 grad | 2,000–4,000 | +5–15-il grad (fuq) | Xquq tal-wiċċ ta 'fuq | 0.6–0.8× |
| Vertikali | Ilma iebes (300 ppm), 80 grad | >10,000 | ± 3 grad | Skala gradwali | 2.0× |
| Orizzontali | Ilma iebes (300 ppm), 80 grad | 1,500–3,000 | +20–30 grad (ċirku fuq skala) | Faxxa ta' skala lokalizzata | 0.3–0.5× |
| Vertikali | Tank aġitat (fluss sfurzat) | N/A (orjentazzjoni inqas kritika) | ±2 gradi | Dipendenti tal-fluss | 1.0× (linja bażi) |
| Orizzontali | Tank aġitat (fluss sfurzat) | N/A | ± 3-5 gradi | Acceptable if flow >0.5 m/s | 0.9× |
Mitigazzjoni għal Installazzjonijiet Orizzontali
Meta l-immuntar orizzontali huwa inevitabbli (tankijiet baxxi, restrizzjonijiet ta 'spazju), tliet miżuri jnaqqsu l-formazzjoni taċ-ċirku tal-korrużjoni:
Żid il-veloċità tal-fluss: Install a recirculation pump or agitator to achieve >0.5 m/s madwar il-heater. Il-fluss sfurzat jipprevjeni l-akkumulazzjoni tal-bużżieqa u jnaqqas id-differenza fit-temperatura ta' fuq-ta' isfel għal 3–5 gradi .
Dawwar il-heater kull tliet xhur: Immarka l-parti ta’ fuq tal-heater waqt l-installazzjoni. Kull 3 xhur, dawwarha 90 grad jew 180 grad sabiex wiċċ frisk isir il-quċċata. Dan iqassam il-korrużjoni b'mod uniformi, u jestendi l-ħajja b'2-3×.
Densità ta 'watt aktar baxxa: Jaħdem f'Inqas minn jew ugwali għal 2 W/cm² biex iżżomm it-temperatura tal-wiċċ taħt il-95 grad anke taħt irqajja tal-fwar, u tevita t-togħlija fl-interface.
Uża heater bil-pinen: L-erja tal-wiċċ estiża (xewk) tfixkel il-mogħdijiet tal-bużżieqa u tippromwovi t-taħlit, u tnaqqas il-hot spots lokali.
Eżempju tal-Qasam
Impjant tal-irfinar tal-metall installat ħiters PFA orizzontali f'tankijiet baxxi tal-kisi tan-nikil (fond ta '300 mm) minħabba restrizzjonijiet ta' spazju. Il-ħiters żviluppaw meded ċirkonferenzjali kannella wara 3 xhur u kkrekkjaw fil-meded wara 6-8 xhur. L-impjant qaleb għal ħiters vertikali (il-fond tat-tank kien fil-fatt biżżejjed; it-twemmin preċedenti kien żbaljat). Ħiters vertikali ma wrew l-ebda banding u damu 4+ snin. L-impjant żied ukoll pompa ta 'riċirkolazzjoni sempliċi f'tankijiet fejn l-immuntar vertikali kien impossibbli, u jestendi l-ħajja orizzontali tal-heater minn 8 xhur għal 2 snin.
Konklużjoni: Orjentazzjoni Vertikali Tnaqqas iċ-Ċrieki tal-Korrużjoni
Ħiters PFA orizzontali jiżviluppaw ċrieki ta 'korrużjoni lokalizzati 2–5 × aktar mgħaġġla minn unitajiet vertikali minħabba l-akkumulazzjoni tal-bużżieqa fuq il-wiċċ ta' fuq (f'servizz tat-togħlija) u stratifikazzjoni tal-fluss (f'servizz mhux ta '{2}}togħlija). Il-wiċċ ta 'fuq jimxi 5-40 grad aktar sħun, jaċċellera l-attakk kimiku, il-permeazzjoni u d-depożizzjoni fuq skala. Għal kwalunkwe installazzjoni ġdida, speċifika l-orjentazzjoni vertikali. Jekk l-immuntar orizzontali huwa inevitabbli, żid fluss sfurzat, dawwar il-heater kull tliet xhur, inaqqas id-densità tal-watt, jew uża disinji bil-pinen. Il-heater vertikali huwa l-istandard tad-deheb għal ħajja twila. Ħiter orizzontali huwa kompromess li jeħtieġ mitigazzjoni attiva. Meta l-ispazju jippermetti, mur vertikali. Il-baġit tal-manutenzjoni tiegħek ser jirringrazzjak.
