Anvan ou komèt nan yon gwo, chè PTFE echanjeur chalè pou yon nouvo pwosesis chimik, yon enjenyè plant pridan pral vle konnen si likid la pral foule tib yo lis, ak konbyen vit. Pi bon fason pou reponn sa a se pa ak yon modèl òdinatè, men ak yon eksperyans ki senp, reyèl -monde. Yon ti, yon sèl -tib tès PTFE, konekte ak yon glise nan likid pwosesis aktyèl la, ka kouri pou semèn oswa mwa. Li ralanti, n bès mezirab nan pèfòmans tèmik pral bay done ki pi onèt ak serye pousantaj fouling posib.
Poukisa yon aparèy tès fizik depase simulations
Modèl fouling yo baze sou sipozisyon idealize sou chimi likid, gwosè patikil, ak entèraksyon sifas yo. Likid pwosesis reyèl nan lemonn yo souvan gen enpurte tras, sous-pwodwi reyaktif, oswa matyè byolojik ki chanje dramatikman konpòtman sali sou PTFE. Yon devwenan kay tès mare fouling PTFE pwosesis likidevalyasyon pon diferans sa a lè li ekspoze yon sifas transfè chalè aktyèl PTFE nan kouran pwosesis la vre anba kondisyon reprezantan. Rezilta a se yon aksyon, done espesifik plant ki pa ka jwenn nan tablo jeneralize oswa lojisyèl.
Konstriksyon yon sèl-Tube Test Rig
Ekipman tès la bati alantou yon sèl, dwat, enstriman PTFE tib andedan yon vè klè oswa koki plastik. Tib transparan sèl la se yon ti fennèt onèt sou lavni yon plant plen echèl, ki montre tou dousman ki jan likid reyèl la ap konpòte avèk tan.
Eleman Nwayo
Tib PTFE: Yon sèl longè menm klas tib PTFE yo pwopoze pou echanjeur chalè plen echèl la. Dimansyon tipik: 6-12 mm anndan dyamèt, 0.5-1.0 mm epesè miray, ak 1-2 mèt longè.
Shell: Yon tiyo ki klè Acrylic oswa borosilicate vè (egzanp, 25-50 mm dyamèt) ki antoure tib PTFE a, ki pèmèt enspeksyon vizyèl nan depo fouling ak pyèj ti wonn.
Pwosesis bouk likid: Yon ti ponp ki reziste chimikman (kondwi mayetik oswa kalite dyafram) trase yon slipstream kontinyèl soti nan liy pwosesis prensipal la oswa tank pakèt. Likid la pase nan bò tib tès la.
Bouk likid sèvis piblik: Yon rezèv dlo oswa glikol tanperati kontwole sikile nan bò koki a. Yon senp chiller/chofaj recirculator ak estabilite ± 0.5 degre se ase.
Enstrimantasyon:
Kat detektè tanperati rezistans (RTD) oswa tèrmokapteur: inlet-bò tib ak priz, inlet-bò koki ak priz.
De mèt koule: youn pou pwosesis slipstream (bò tib) ak youn pou likid sèvis piblik (bò koki).
Transmetè presyon diferans (si ou vle) atravè tib la pou detekte ogmantasyon gout presyon soti nan fouling.
Enregistreur done: Yon enregistreur milti-chanèl ak pri ki ba (egzanp, 8-chanèl, antre tèrmokapteur/4-20 mA) anrejistre tout tanperati ak vitès koule nan entèval 1-5 minit.
Tout pati mouye ki an kontak ak likid pwosesis la (tèt ponp, ekipman, tib) dwe konstwi soti nan PTFE, PVDF, oswa asye pur, tou depann de korozivite likid la. Tout asanble a monte sou yon ti kabwa pòtab (apeprè 0.6 m × 1.2 m) pou fleksibilite.
Kondisyon Fonksyònman ak Pwotokòl Tès
Pou jwenn done siyifikatif sou fouling, yo dwe opere yon sèl-tib mare nan kondisyon ki imite echanjeur a plen echèl pwopoze a:
Vitès bò tib: Mete vitès koule likid pwosesis la pou matche ak vitès konsepsyon fiti koki-ak-tib oswa echanjeur imèsyon an (tipikman 1-3 m/s). Sa a se kritik paske estrès taye nan miray la tib dirèkteman afekte adezyon depo.
Tanperati pwosesis: Kontwole likid sèvis piblik bò koki a pou tanperati priz bò tib la egal tanperati pwosesis sib nan inite plen echèl la. Altènativman, tout ekipman an ka mete andedan yon kabinè oswa yon beny ki kontwole tanperati.
Dire tès la: Kouri kontinyèlman pou yon minimòm de 72 èdtan, men de preferans pou plizyè semèn oswa jiskaske yon tandans klè obsève. Pou likid tou dousman, yo ka bezwen 500-1000 èdtan nan operasyon.
Done echantiyonaj: Anrejistre tout tanperati ak pousantaj koule chak minit. Kalkile koyefisyan transfè chalè an jeneral enstantane (valè U) nan chak pwen tan.
Kalkile Pousantaj Fouling soti nan Done Mezire
An jeneral, koyefisyan transfè chalè (U) kalkile lè l sèvi avèk metòd estanda kontrefluan diferans tanperati mwayèn (LMTD):
Kalkile LMTDlè l sèvi avèk kat tanperati yo anrejistre (tib antre / soti, koki antre / soti).
Egzanp Entèpretasyon Done
| Tan (èdtan) | U (W/m²·K) | R_f (m²·K/W) | Entèpretasyon |
|---|---|---|---|
| 0–24 | 180 | 0.0000 | Netwaye debaz |
| 24–48 | 170 | 0.00033 | Limyè fouling |
| 48–120 | 150 | 0.00111 | Modere fouling |
| 120–240 | 120 | 0.00278 | Fouling grav - netwaye obligatwa |
Yon final enspeksyon vizyèl atravè kokiy la klè konfime nati a nan depo a (slimous, cristalline, patikil, oswa kolan).
Kapasite adisyonèl nan mare tès la
Menm bagay la tounan kay tès mare fouling PTFE pwosesis likidkonfigirasyon ka itilize pou plis pase jis mezire pousantaj fouling:
Netwaye esè chimik: Apre fouling devlope, likid pwosesis la ranplase ak yon solisyon netwayaj (pa egzanp, asid dilye, mordan, oswa sòlvan). Rekiperasyon U nan valè pre-pwòp endike efikasite netwayaj.
Konparezon materyèl: Plizyè tib PTFE ak diferan fini sifas (lis, elaji, oswa ki graj) ka teste sekans.
Depistaj antisalissure: Ti dòz antisalissure komèsyal oswa dispersant yo ka ajoute nan slipstream la pandan y ap kontwole U pou amelyorasyon.
Konsiderasyon pratik enpòtan
Izolasyon ak pèt chalè
Ekipman yon sèl-tib la dwe byen izole pou asire ke valè U kalkile a reflete sèlman fouling, pa pèt chalè san kontwòl. Koki a ak tout kanalizasyon yo ta dwe vlope ak izolasyon kim selil fèmen (minimòm 25 mm epesè). Pou kalkil LMTD egzat, pèt chalè soti nan koki a anbyen ta dwe mwens pase 2% nan devwa chalè total la.
Koule reprezantan ak Tanperati
Ekipman tès la dwe opere nan menm vitès ak tanperati bò tib ak echanjeur a plen echèl pwopoze a. Si konsepsyon plen echèl la itilize 2 m/s nan 85 degre, tès la dwe kouri tou a 2 m/s nan 85 degre. Devyasyon yo pral pwodui pousantaj fouling ki twonpe. Yo rekòmande yon ponp vitès varyab ak yon aparèy chofaj/sikilatè ki kontwole PID sou bò koki.
Prekosyon Sekirite
Si likid pwosesis la ki ka pran dife, toksik, oswa anba presyon, yo ta dwe mete mare tès la andedan yon patiraj vantile ak kontajman ki apwopriye pou koule/chape tonbe. Tout eleman elektrik yo dwe evalye pou klasifikasyon zòn danjere plant lan.
Pri ak efò pou konstwi
Yo ka rasanble yon tès konplè ak fonksyonèl pou apeprè 2,000–2,000–5,000 an pati (ponp, tib, koki, detèktè, enregistreur done, kabwa). Pifò konpozan yo disponib nan founisè enstriman endistriyèl ak machann ekipman laboratwa. Konstriksyon mande pou asanblaj debaz mekanik ak kèk èdtan nan pwogramasyon enregistreur done. Pri fonksyònman an minimòm-sèlman elektrisite pou ponp yo ak chiller/chofaj la, plis yon glise neglijab nan likid pwosesis (tipikman <1 L/min).
Konklizyon
Yon aparèy tès senp, anndan kay, yon sèl-tib se zouti final, pri ki ba, ak gwo konfyans pou de-risk seleksyon an nan yon echanjeur chalè PTFE pou yon nouvo likid pwosesis oswa ki gen tandans fè fouling. Lè yo kontinyèlman kontwole n bès nan koyefisyan transfè chalè an jeneral nan yon ti glise, yo jwenn to fyab ak kondisyon netwayaj. Yon ti eksperyans onèt vo mil paj simulation. Pou nenpòt plant konsidere ekipman transfè chalè PTFE nan yon sèvis difisil, bati tès sa a se yon envestisman pridan ki peye pou tèt li anpil fwa nan evite D 'ak echanjeur oversizing.
