Hvernig eru PTFE skiptar notaðir til að kæla heitar gufur úr saltbaði nítrókolunarofni?

Saltbaðsnítrókolun er ferli sem myndar hart,-slitþolið yfirborð á stálhlutum með því að setja þá í bráðið bað af sýanati og karbónatsöltum. Þessi ofn framleiðir heitar útblásturslofttegundir, sem eru ætandi og eitraðar og eru mjög hlaðnar þéttanlegum saltögnum. Hægt er að kæla þennan eitraða gasstraum á öruggan hátt með því að nota PTFE varmaskipti sem endurheimtir mikilvægan hita án tæringar eða stíflu.

Málið um að meðhöndla efnafræðilega krefjandi útblástursofna og veita áreiðanlegan,-langtíma rekstur er eina áhyggjuefnið í umræðunni um PTFE-skiptisaltbað nítrókolefnakælingu í málmhita-meðferðarstöðvum. Hér er þar sem PTFE varmaskipti koma inn. Þeir bjóða upp á blöndu af góðri efnafræðilegri tregðu og sléttu, -litalausu yfirborði, sem gerir þá minna viðkvæma fyrir grósku af þéttum söltum.

Saltbað Nitrocarburizing útblástur - útskýrt
Saltbað nitrocarburizing er aðferð til að dreifa köfnunarefni og kolefni í yfirborð stál með því að nota bráðið sýanat og karbónat saltlausnir. Við vinnu gefur ofninn frá sér heitt útblástursloft sem inniheldur:

Gufa af sýanati

Karbónatgufur

Alkalíþéttingar

Salt úðabrúsa

Fínt svifryk

Þegar lofttegundirnar kólna þéttist hluti gufustraumsins í mjög ætandi vökvadropa og kristallað fast efni. Þéttivatnið ræðst hratt á málmflöt og uppsöfnuð sölt hindra gashreyfingu, sem gerir þetta umhverfi krefjandi fyrir hefðbundna málmvarmaskipta.

Útblástursstraumurinn er því tvöföld áskorun sem felur í sér gróður og tæringu á sama tíma.

Af hverju við notum PTFE hér
PTFE býr yfir ýmsum eiginleikum sem henta vel fyrir ætandi útblásturskælingu.

Heildarþol gegn árásargjarnri efnafræði
Þétta gufan sem myndast við nítrókolun getur verið mjög basísk og efnafræðilega hvarfgjörn. PTFE hefur yfirleitt ekki áhrif á:

Sýanöt.

Karbónatþéttingar

Alkalískar þvottalausnir

Hreinsiefni - súrt

Salt úðabrúsa með raka

Viðnámið verndar skiptirörin gegn hraðri niðurbroti hjá mörgum málmblöndur.

Non-yfirborðsafköst
Mikilvægasti eiginleiki PTFE í útblásturskælingu er afar lítil yfirborðslímleiki þess.

Flatt yfirborð flúorfjölliða kemur í veg fyrir uppsöfnun:

Kristallaðar saltútfellingar

Þétt þéttiefni

Hálf solid gróðurlög

Þessi eiginleiki gerir ráð fyrir mun minni hættu á stíflu en hefðbundnir málmskipti.

PTFE kælirinn í hita-meðhöndlunarverksmiðjunni er sterkt, tæringarvarið-lunga fyrir einn af krefjandi gasstraumum í varmavinnslu.

Hvernig virkar PTFE varmaskipti
Í meirihluta kerfanna streymir ætandi útblástursloftið í gegnum skel hlið skiptisins og kælimiðillinn rennur í PTFE rörunum.

Skel hlið gas kæling
Reyk-hlaðinn gasstraumur er kældur í upphafi og fer síðan inn í skiptiskelina. Þegar gasið lendir í kaldari yfirborði PTFE slöngunnar:

Skynsamlegur hiti er dreift

Þétanlegar gufur kæla

Saltagnir byrja að detta út

Myndar ætandi þéttivatn

PTFE er efnafræðilega óvirkt sem gerir skiptanum kleift að höndla bæði gas- og vökvafasa vinnslustraumsins.

Kælivökvi á slönguhlið
Kælihliðin gæti notað:

Endurunnið vatn

Kælivatn fyrir plöntuna

Umhverfisloftkerfi

Etýlen glýkól-kælivökvar

Endurheimtri varmaorku er síðan hægt að beina til annarra hluta álversins.

Ávinningur af hitabata
PTFE skipta saltbað nitrocarburizing kælikerfið er mjög gagnlegt fyrir úrgangshita endurheimt.

Hægt er að nota orkuna sem er endurheimt í:

Forhitun brennslulofts

Hitavatnshitun ketils

Stuðningskerfi fyrir heitavatnskerfi

Að bæta heildar skilvirkni ofnsins

Minnkandi eldsneytisnotkun

Þar sem nítrókolunarofnar eru almennt starfræktir stöðugt, getur jafnvel lítilsháttar ávinningur í endurheimt hita leitt til mikillar minnkunar á orkuþörf plantna.

Forðast gróðursetningu og tappa
Að stjórna óhreinindum er mikilvægt fyrir útblásturskerfi sem eru salt-hlaðin.

PTFE Smooth Surface Advantage
Málmskipti hafa tilhneigingu til að framleiða hörð kristallað lög sem eru þétt fest við innri yfirborð. Þeir lækka skilvirkni hitaflutnings og auka þrýstingsfallið.

Non-eiginleikar PTFE draga úr styrk festingar útfellinga og gera það auðveldara að fjarlægja uppsafnaðar leifar í viðhaldslotum.

Innbyggt þvottakerfi
Spray bars eru settir upp í skelhlutanum í nokkrum uppsetningum. Þessi kerfi skola gashliðina reglulega með vatni eða efnahreinsimeðferðum.

Viðnám PTFE gegn alvarlegri hreinsunarefnafræði gerir rekstraraðilum kleift að nota sterkari þvottalausnir án þess að skaða skiptirörin.

Dæmigerðir hreinsivökvar eru:

Alkalísk þvottaefni

Afkalkunarlausnir eru súrar

Vatnsskolunarkerfi.

Sérhæfð þvottaefni í iðnaði

Flúorfjölliða rörin haldast efnafræðilega stöðug við allar þessar viðhaldsaðgerðir.

Aðferð Athugasemd
Þynningarloftsþörf Andstreymis PTFE skiptis
Hitastig útblásturslofts fyrir óunnið nítrókolefni er venjulega á milli:

200 gráður og 400 gráður.

Þetta hitastig fer yfir ráðlagða samfellda vinnumörk PTFE (~110 gráður).

Þess vegna þarf að kæla gasstrauminn áður en hann fer inn í PTFE varmaskiptinn. Þetta er oft gert með því að sprauta inn reglubundnu magni af þynningarlofti framan við inntak skiptis.

Þynningarloftspjaldkerfi er oft notað til að:

Gashiti við inntak

Komið í veg fyrir staðbundna ofhitnun

Stöðugt starfrækslu skiptisins

Verndaðu PTFE slöngusamstæðuna.

Hitamæling við inntak skiptis er talin mikilvæg fyrir örugga langtíma notkun.

Af hverju málmskipti bila oft í þessari þjónustu
Í nítrókolunarferlinu skapa útblásturskerfi ýmis vandamál fyrir hefðbundna málmskiptara.

Tæring þéttivatnsins
Mörg ryðfrítt stál og húðaðir málmar verða fyrir árásum af þéttum söltum og basískum lausnum.

Viðloðun við innborgun
Kristölluð sölt hafa mikla sækni í málmyfirborð sem flýtir fyrir gróðursetningu og stíflu.

Takmarkanir á þrifum
Árásargjarnar hreinsunarlausnir geta skemmt málmrörefni eða hlífðarhúð.

Thermal Cycling Stress
Í málmíhlutum sem verða fyrir efnafræðilega virku þéttiefni, auka nokkrar varmalotur tengingu tæringar og þreytu.

PTFE sigrar nokkrar af þessum áhyggjum, ekki bara hvað varðar tæringarþol, heldur vegna efnaleysis.

PTFE útblásturskælir: Hönnunarsjónarmið
Nokkrir verkfræðilegir þættir eru mikilvægir við hönnun PTFE skipta fyrir útblástursþjónustu ofna.

Hitastýringar
Flúorfjölliða rör þarf að verja með því að stjórna inntakshitastigi náið.

Stjórn á gashraða
Gasflæðið ætti að vera nægilegt til að koma í veg fyrir of mikið sest á agnunum, en ekki svo mikið að það valdi of mikilli þrýstingslækkun.

Hönnun frárennslis
Þéttivatnafrennsliskerfin skulu hönnuð til að koma í veg fyrir að vökvi safnist saman í hylki skiptisins.

Aðgangur fyrir viðhald
Aðgangsgáttir og niðurþvottakerfi gera auðvelt að þrífa hvers kyns uppsöfnun saltútfellinga.

Byggingarstoðir
Vélrænni styrkur PTFE er minni en málma þannig að nægilegt burðarbil milli röra er nauðsynlegt til að forðast titring eða lafandi.

Samantekt
PTFE varmaskiptar eru harðgerðarlausar,-viðhaldslausar til að endurheimta úrgangs-varma úr einum efnafræðilega fjandsamlegasta útblástursstraumnum í málmhita-meðhöndlunariðnaðinum. Með sléttu -non-stick yfirborði þolir PTFE ætandi þéttiefni, þolir sýanat- og karbónatefnafræði og lágmarkar saltfótróður, sem gerir ráð fyrir áreiðanlegri kælingu við aðstæður þar sem margir málmskiptar bila.

Hægt er að nota endurheimta varmaorku til að bæta skilvirkni verksmiðjunnar með því að forhita brennsluloft, hita ketilsfóðurvatn og víðtækari samþættingu orkunýtingar. Með fullnægjandi hitastýringu inntaks og stjórnun þynningarlofts skila PTFE skiptararnir sig vel, jafnvel í erfiðum nítrókolunarofnum.

Með réttu flúorfjölliða efniskerfi geta varmavinnslustöðvar nútímans jafnvel umbreytt skaðlegum og ætandi útblástursloftum í ábatasaman orkugjafa.