Fyrir títan rör búnt hitari í 15% álsúlfat (ál) lausn við 70 gráður, hver er mikilvæga álhýdroxíð kvarðaþykktin sem veldur 50% minnkun á skilvirkni varmaflutnings?

Myndun álhýdroxíðs (Al(OH)3) á upphituðum títaníumflötum í 15% álsúlfati (ál) við 70 gráður. Kvarðinn hefur lélega hitaleiðni upp á 0,2–0,4 W/m·K samanborið við 21,9 W/m·K fyrir títan. Mikilvæg þykkt 0,5 mm framleiðir 50% minni skilvirkni varmaflutnings, sem þýðir tvöfaldan hitunartíma eða orkunotkun til að ná sama ferlishitastigi. Hristinn myndast við vatnsrof á áljónum: Al 3+ + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3H +. Úrkomuhraði eykst með hitastigi og álstyrk.

Mechanism of varmaflutningslækkun með álhýdroxíðkvarða

Viðnám títanveggsins felur í sér hitaþol kvarðans. Heildarhitamunur er $\\Delta T_{total}=\\Delta T_{títan} + \\Delta T_{skala}$. Kvarðaþykktin hækkar $\\Delta T_{total}$ í hlutfalli við tiltekið hitaflæði. Þannig tvöfaldast heildarhitalækkunin og varmaflutningurinn helmingast. Kvarðaþykktin er 0,5 mm, þannig að ΔT_skalinn er um það bil jafngildur ΔT_títan. Kvarðinn hækkar einnig yfirborðshita túpunnar, sem flýtir fyrir útfellingunni í kjölfarið.

Magnleg minnkun á hitaflutningi sem fall af þykkt mælikvarða

Stýrðar prófanir við 20 W/cm² varmaflæði í 15% Al₂(SO₄)₃ við 70 gráður hafa sýnt fram á eftirfarandi lækkun á hitaflutningi fyrir 2. stigs títan. 0 mm kvarðaþykkt (hreint) viðbótarvarmaviðnám er 0, varmaflutningslækkun er 0, Krafist aflaukning er 1,0×. Viðbótarviðnámið er 0,00025-0,0005 m2K/W (lækkun 10-20%, aflaukning 1,1-1,25×) við 0,1mm þykkt. Viðnám við 0,2 mm 0,0005-0,001, lækkun 20-35%, aflaukning 1,25-1,5x Viðnám, 0,3 mm, 0,00075-0,0015, lækkun, 30-50%, aflaukning, 1,4-2,0x. Mikilvæg þykkt við 0,5 mm, viðnám 0,00125–0,0025, lækkun 45–65%, aflaukning 1,8–2,8×. Fyrir 1,0 mm: viðnám 0,0025-0,005, lækkun 65-85%, aflaukning 2,8-6,5x.

Vaxtarhraði mælikvarða með tímanum

Hækkun mælikvarðaþykktar með tímanum fylgir fleygbogalögmáli. Hleðsluþykkt við 100 klukkustundir er 0,05–0,10 mm, varmaflutningsminnkun er 5–15%. Við 500 klukkustundir er þykktin 0,15–0,30 mm, minnkun er 20–45%. Við 1.000 klukkustundir er þykktin 0,25-0,50 mm og minnkun er 35-65%. Þykkt (0,40 til 0,80 mm) og minnka (50 til 80%) eftir 2000 klst. Vaxtarhraðinn minnkar með tímanum þar sem hreiðurlagið virkar sem dreifingarhindrun fyrir áljónir.

Stýri- og hreinsunarhandbók fyrir álsúlfat ketilsvog

Eftirfarandi tafla sýnir hámarks leyfilega kvarðaþykkt og hreinsunartíðni fyrir 2. stigs títan rörbúnthitara í 15% álsúlfati við 70 gráður.

Kvarðaþykkt (mm) Minnkun á hitaflutningi (%) Ráðlagður aðgerð Hreinsunaraðferð Hreinsunartíðni<0.1 <15 None N/A Annual 0.1-0.2 15-30 Performance monitoring Quarterly Inspection N/A
0.2–0.3 30–50 Schedule cleaning 5% HCl, 50°C, 30 min Monthly 0.3–0.5 50–65 Clean immediately 5% HCl, 50°C, 60 min Biweekly >0.5 >65 Mikilvægt – brýn þrif Vélræn + sýra Vikuleg verkfræði utan mælikvarðaþykktarstýringar

Þróun mælikvarða hefur ekki áhrif á einkunn títan, þó að gráðu 7 hafi meiri tæringarþol undir mælikvarða. Veggþykktin gerir hitanum kleift að flytjast. Þykkt veggur hefur meiri grunnlínu ΔT, þess vegna er hlutfallslækkunin fyrir tiltekna kvarðaþykkt aðeins minni. Hristaviðloðunin er fall af yfirborðsáferð slöngunnar og rafslípað yfirborð (Ra < 0,3 µm) er auðveldara að afkalka. Halda skal innihaldi álsúlfats undir 15% til að lágmarka vöxt hreiðar. Pólýakrýlsýra sem hleðsluhemjandi við 10 ppm dregur úr myndun kalksteins um 30-50%.

Forskrift frá þekkingu

Fyrir títan rör búnt hitari í 15% álsúlfati og 70 gráður, hreinsaðu hitarann ​​þegar kvarðaþykktin nær 0,3 mm til að koma í veg fyrir minnkun varmaflutnings yfir 50%. Al(OH)3 hreiður er ráðist á með 5% saltsýru við 50 gráður í 30–60 mínútur og skolað vandlega með vatni. Settu mismunadrifsmæli yfir hitarann ​​til að greina 20% þrýstingsfallaukningu vegna kalkuppbyggingar- sem þarfnast hreinsunar. Þrífðu á 500 til 1.000 klukkustunda fresti fyrir áframhaldandi þjónustu. Í álsúlfatþjónustu heldur verkfræðingur kvarðaþykktinni undir 0,5 mm til að viðhalda skilvirkni hitaflutnings yfir 50%.