Kemijsko postrojenje trebalo je zamijeniti PTFE grijač za uranjanje u kupki s 25% natrijevim hidroksidom na 85 stupnjeva. Postojeći grijač je otkazao nakon samo pet mjeseci rada-PTFE je imao mjehuriće i pukotine duž cijelog grijanog dijela. Tim za održavanje tvornice posumnjao je da grijač nije dimenzioniran za rad i da radi s previsokom gustoćom u vatima.
Vruća koncentrirana kaustika jedna je od najzahtjevnijih kemikalija za PTFE uronjene grijače. Pri 85 stupnjeva i koncentraciji od 25%, kaustik napada površinu polimera kroz defluorizaciju. Brzina napada ovisi o površinskoj temperaturi. Grijač koji radi pri visokoj gustoći vata ima višu površinsku temperaturu i brže se razgrađuje.
Zašto 25% kaustika na 85 stupnjeva zahtijeva veliku površinu
Sigurna gustoća u vatima za PTFE uronjeni grijač u 25% kaustiku na 85 stupnjeva je 0,6–0,8 W/cm². Iznad tog raspona površinska temperatura prelazi sigurnu granicu za polimer, a brzina defluorizacije se ubrzava.
Niska gustoća u vatima znači da je potrebna velika površina za bilo koju snagu. Za rad od 5 kW pri 0,7 W/cm², potrebna površina je 7143 cm². Jednostrani-grijač s otiskom od 500 mm × 700 mm pruža 3500 cm²-samo polovicu potrebne površine. Dvostrani-grijač daje 7000 cm², što je blizu zahtjeva.
| Snaga | Sigurna gustoća vata | Potrebna površina | Jednostrani-otisak | Dvostrani-otisak |
|---|---|---|---|---|
| 3 kW | 0,7 W/cm² | 4,286 cm² | 500 × 857 mm | 500 × 429 mm |
| 4 kW | 0,7 W/cm² | 5714 cm² | 500 × 1 143 mm | 500 × 571 mm |
| 5 kW | 0,7 W/cm² | 7,143 cm² | 600 × 1 190 mm | 600 × 595 mm |
| 6 kW | 0,7 W/cm² | 8,571 cm² | 600 × 1429 mm | 600 × 714 mm |
| 8 kW | 0,7 W/cm² | 11 429 cm² | 800 × 1429 mm | 800 × 714 mm |
Zahtjevi za površinu i otisak za 25% kaustika na 85 stupnjeva
Gornja granica temperature za kaustičnu uslugu
Temperatura površine je kontrolna varijabla. Za 25% kaustik na 85 stupnjeva u rasutom stanju, površinska temperatura ne bi trebala prelaziti 95-100 stupnjeva. Iznad tog raspona, brzina defluorizacije se ubrzava, a PTFE se brzo razgrađuje.
Kako bi se površinska temperatura održala ispod 100 stupnjeva, gustoća vata mora biti ograničena na 0,6–0,8 W/cm² u umjereno miješanim kupkama. U zonama niskog-protoka, granica pada na 0,5–0,6 W/cm².
Izračunavanje potrebne površine
Zahtjevi za površinu ovise o snazi i gustoći vata. Za rad od 5 kW pri 0,7 W/cm², potrebna površina je 7143 cm². Dvostrani-grijač s otiskom od 600 mm × 595 mm pruža 7140 cm²-sasvim dovoljno.
Ako spremnik ne može primiti dvostrani grijač od 600 × 595 mm, više manjih grijača raspoređenih oko spremnika može osigurati potrebnu površinu uz održavanje niske gustoće u vatima.
Praktične specifikacije koraka za vruću kaustičnu uslugu
Počnite s koncentracijom kaustične tvari i temperaturom. Više koncentracije i temperature zahtijevaju manju gustoću vata. Za 25% kaustika na 85 stupnjeva, gustoća u vatima ne bi trebala prelaziti 0,7 W/cm².
Odaberite gustoću vata iz stvarnih uvjeta protoka na mjestu grijača. U umjereno uzburkanoj kadi prikladno je 0,7 W/cm². U zoni niskog -protoka, smanjite na 0,5–0,6 W/cm².
Izračunajte potrebnu površinu iz snage i gustoće u vatima. Za rad od 5 kW pri 0,7 W/cm² potrebno je 7143 cm². Ako jedan grijač ne može osigurati to područje unutar spremnika, razmislite o više grijača raspoređenih po obodu.
Provjerite ostaje li temperatura površine grijača ispod 100 stupnjeva. Ako izračunata površinska temperatura premaši tu granicu, dodatno smanjite gustoću vata ili poboljšajte protok na površini grijača.
| Kaustična koncentracija | Temperatura | Sigurna gustoća vata | Površina za 5 kW | Očekivani vijek trajanja |
|---|---|---|---|---|
| 10% | 60 stupnjeva | 1,2–1,5 W/cm² | 3333–4167 cm² | 4–6 godina |
| 15% | 70 stupnjeva | 1,0–1,2 W/cm² | 4 167–5 000 cm² | 2–4 godine |
| 20% | 80 stupnjeva | 0,8–1,0 W/cm² | 5000–6250 cm² | 18-30 mjeseci |
| 25% | 85 stupnjeva | 0,6–0,8 W/cm² | 6 250–8 333 cm² | 12–24 mjeseca |
| 30% | 90 stupnjeva | 0,5–0,7 W/cm² | 7 143–10 000 cm² | 8-18 mjeseci |
Sigurna gustoća vata i zahtjevi površine za kaustičnu upotrebu
Kada standardni grijači ne mogu osigurati potrebnu površinu
Vrući koncentrirani kaustični spremnici s visokim zahtjevima za snagom i ograničenim perifernim prostorom često ne mogu primiti standardne PTFE uronjene grijače pri niskim gustoćama u vatima koje zahtijeva kemija. Prilagođena konfiguracija PTFE uronjenog grijača s velikom površinom, niskom gustoćom u vatima i položajem-optimiziranim protokom rješava glavni uzrok nedostatka površine. Proces specifikacije zahtijeva koncentraciju kaustične kiseline, radnu temperaturu, dimenzije spremnika, uvjete protoka i potrebnu snagu u vatima. Za objekte s vrućim kaustičnim kupkama, ovaj -pristup specifičan za primjenu smanjuje degradaciju premaza i produljuje vijek trajanja grijača.
