Kesyon sou gwosè a
Yon basen grave Titàn gen 10% HF ak 15% HNO₃ nan yon tanperati opere 55 degre. Volim nan beny se 4,500 lit. Chofaj soti nan anbyen 20 degre dwe fini nan 90 minit. Mwayen chofaj ki disponib se 3 barg vapè satire.
Kesyon an fè fas a enjenyè pwosesis la: ki zòn sifas echanjeur chalè PTFE delivre pèfòmans sa a? Undersizing vle di beny lan pa janm rive nan tanperati nan tan ki nesesè yo. Oversizing gaspiye kapital ak konsome twòp volim tank. Repons ki kòrèk la soti nan kalkil metodik chaj chalè.
Chalè-Chaj ki monte kont chaj fonksyònman
De devwa chalè diferan detèmine sifas PTFE. Chaj -chalè a pote beny lan soti nan tanperati anbyen rive nan tanperati opere nan tan espesifye a. Chaj fonksyònman an kenbe tanperati a kont pèt chalè pandan pwodiksyon eta -konstans.
Chalè -chaj la kalkile apati mas benyen, chalè espesifik, ogmantasyon tanperati, ak tan. Pou 4,500 lit solisyon asid akeuz ak chalè espesifik apeprè 3.8 kJ/kg·K ak dansite 1,100 kg/m³, mas la se 4,950 kg. Ogmantasyon tanperati soti nan 20 degre a 55 degre se 35 degre. Enèji total ki nesesè yo se 4,950 × 3.8 × 35=658,350 kJ. Li bay plis pase 90 minit, chalè mwayèn -pouvwa a se 122 kW.
Operasyon chaj kont pou pèt chalè ki soti nan sifas tank la, mi yo, ak echapman vantilasyon. Yon tank byen -izole 4,500-lit a 55 degre nan yon anviwònman 20 degre tipikman pèdi 15-25 kW depann sou sifas ak mouvman lè a. Konsèvativman sipoze 25 kW, echanjeur chalè PTFE a dwe delivre 122 kW pandan chalè-up ak 25 kW pandan operasyon fiks.
Chalè -chaj la domine gwosè a. Bobin a dwe bay 122 kW nan fen peryòd chalè-leve lè LMTD se pi piti-benyen tou pre 55 degre, vapè a 143 degre, delta T apeprè 88 degre.
Tablo 1: PTFE Chalè Echanjeur Dimensionnement Paramèt pou Titanium Etching Bath
| Paramèt | Valè | Inite |
|---|---|---|
| Volim beny | 4,500 | L |
| Mas benyen | 4,950 | kg |
| Tanperati inisyal | 20 | degre |
| Tanperati sib | 55 | degre |
| Tan ki nesesè pou chalè- | 90 | min |
| Chofe-devwa | 122 | kW |
| Devwa opere | 25 | kW |
| Tanperati saturation vapè (3 barg) | 143 | degre |
| LMTD nan fen chalè- | 88 | degre |
| Konsepsyon U-valè (mens-miray PTFE) | 280 | W/m²·K |
| Sipèfisi kalkile | 5.0 | m² |
| Zòn rekòmande ak 15% maj | 5.8 | m² |
Kalkil itilize Q=U × A × LMTD. U-valè kont pou kondiksyon miray PTFE ak rezistans kouch fwontyè nan ajitasyon modere.
HF materyèl konpatibilite faktè
Titàn grave basen gen HF, ki elimine materyèl echanjeur chalè metalik nan konsiderasyon. Titàn fonn nan HF. Nerjaveèi korode rapidman. Kontrent materyèl fòse seleksyon fluoropolymer.
PTFE se chimikman inaktif nan melanj HF-HNO₃ nan tout konsantrasyon ak tanperati jiska 260 degre. Kalkil dimensionnement pou PTFE swiv ekwasyon transfè chalè menm jan pou nenpòt materyèl. Diferans lan se valè U-, ki pou tib PTFE mens-mi se apeprè 280 W/m²·K konpare ak 800-1,200 pou asye pur pwòp.
Valè U-pi ba a vle di PTFE mande pwopòsyonèl plis sifas pou menm devwa chalè a. Sa a se komès materyèl la -: pi gwo anprint bobin an echanj pou konpatibilite pèmanan HF. Kalkile 5.8 mèt kare yo ta ka 3.5-4.5 mèt kare pou yon metal ipotetik ki reziste HF, men pa gen okenn metal sa a egziste.
Konfigirasyon pou Zòn Kalkile a
5.8 mèt kare sifas yo tradwi nan konfigirasyon tib espesifik. Sèvi ak 10mm OD PTFE tib, chak mèt lineyè bay 0.0314 m² nan sifas. Longè total tib ki nesesè yo se 5.8 / 0.0314=185 mèt.
Longè sa a ranje kòm yon griy milti-pase. Yon kadriyaj 10-tib-lajè pa 19-tib-pwofondè ki sèvi ak tib 1 mèt longè bay 190 mèt longè total ak 5.97 m² sipèfisi-pwofondè egzijans kalkile a. Griy la okipe apeprè 1.0 × 0.5 mèt nan zòn etaj tank, akseptab pou yon tank 4,500 lit.
Distribisyon vapè nan plizyè pase tib mande pou tèt ki byen gwosè. Retire kondansasyon nan pwen ki pi ba a nan chak pas anpeche inondasyon ki diminye zòn efikas. Detay konsepsyon idwolik sa yo enpòtan menm jan ak kalkil tèmik la.
Rezime
Sipèfisi echanjeur chalè PTFE pou chofaj basen Titàn grave detèmine pa devwa chalè -, ki anjeneral depase devwa opere pa yon faktè 3-5. Kalkil la sèvi ak ekwasyon transfè chalè estanda ak valè U-espesifik pou tib PTFE mens.
Zòn ki kapab lakòz, ak yon maj sekirite 15%, konvèti nan yon konfigirasyon kadriyaj tib pratik ki anfòm nan tank pwosesis la. HF konpatibilite chimik se nannan nan seleksyon materyèl PTFE epi li pa mande pou alokasyon adisyonèl konsepsyon.
Pou operasyon grave Titàn ki mande PTFE echanjeur chalè, analiz jeni disponib sou soumèt volim beny, konsantrasyon asid, tanperati inisyal ak sib, tan ki nesesè pou chalè -, presyon vapè ki disponib, ak dimansyon tank.
