Hvernig meðhöndla grafítskiptir slurry og fast efni-hlaðinn vökva samanborið við PTFE slönguskiptara?

Aðferðarstraumar geta innihaldið fast efni, fínefni hvata, steinefnabotnfall eða fjölliðaperlur. Mikilvægur hönnunarþáttur er stjórnun þessara efna til að forðast stíflu og veðrun í varmaskiptinum, þar sem grafít og PTFE hegða sér nokkuð öðruvísi. Ef þú velur rangt efni getur það þýtt reglulega hreinsun, ótímabæra bilun eða jafnvel ótímabært niður í miðbæ. Að skilja muninn á eiginleikum grafíts á móti PTFE slurry meðhöndlun getur hjálpað þér að velja rétt fyrir hvert forrit.

Grafítblokkaskipti: Þolir núningi en næmir fyrir stíflu
Grafítvarmaskiptir eru oft kubbar eða teningur með beinum rörum sem boraðar eru í gegnum þá (venjulega 10 til 20 mm í þvermál) fyrir flæði vinnsluvökva. Efnið sjálft er gott í slitþol vegna hörku þess og þolir hreinsunaráhrif harðra fastra agna betur en PTFE. Kolefnisgrafítflokkar sem notaðir eru í varmaskipta hafa sterka slitþol gegn kristalluðum eða málmiögnum.

Vandamálið með grafít er ekki veðrun heldur vökvahindrun. Litlu beinu gangarnir skilja ekki eftir pláss fyrir neina sveiflu eða krókaleið. Stíflun á sér stað hratt ef efni safnast saman, setjast eða innihalda agnir sem eru stærri en þvermál ganganna. Trefjar, klístur útfellingar eða óreglulega lagaðar agnir brúa opið á holunni. Þegar leið er hindruð er þörf á hreinsun, sem getur falið í sér vélræna stangir eða efnaupplausn, sem venjulega þarf að taka skiptiskipti úr notkun. Það er engin önnur flæðisleið. Eitt stíflað gat getur dregið úr hitaflutningsgetu og nokkrar stíflur geta gert eininguna einskis virði.

Ekki er mælt með grafítblokkaskiptum fyrir þjónustu sem inniheldur trefjar, stórar þyrpingar eða önnur föst efni sem hafa tilhneigingu til að setjast við lágt flæðisskilyrði. Þeir virka best í glærum, ó-slípandi vökva þar sem mikil hitaleiðni (100-150 W/mK) er mikilvægasta viðmiðið.

PTFE slönguskiptarar: Sveigjanlegir en samt tappa-viðkvæmir, veðrun-viðkvæmir
Annað sett af viðskiptum- er í boði með PTFE (pólýtetraflúoróetýlen) slöngubúntum. PTFE í eðli sínu er mjúkt. Þegar þær verða fyrir hörðum, beittum ögnum sem ferðast á miklum hraða slitnar þær hraðar en grafít. Með tímanum geta slípiefni eins og sandur, fínefni hvata eða málmoxíð slitnað í gegnum veggi rörsins og skapað leka. Hraðaviðmið eru mikilvæg. Fyrir slurry er lágmarkshraði 1,5-2 m/sek nauðsynlegur til að koma í veg fyrir set en hraði meira en 3 m/sek eykur veðrun.

Á hinn bóginn eru PTFE slöngur minna viðkvæmar fyrir stinga af tveimur ástæðum. Föst efni festast síður vegna þess að slétta-non-stick holan. Sveigjanleiki PTFE lætur rörið teygjast aðeins og fara framhjá nokkuð stórri ögn án varanlegs skaða. Slöngubúnturinn býður einnig upp á nokkrar samhliða brautir (oft hundruðir af pínulitlum rörum í þvermál) þannig að eitt stíflað rör hefur engin áhrif á heildar hitaflutning. Oft fer hreinsun fram á sínum stað með því að snúa við flæði eða skola.

Í óhreinum þjónustu, þar sem efni eru mjúk, óregluleg eða í lágum styrk, er sveigjanleiki PTFE kostur. PTFE slönguskiptarar veita stöðuga, lítið viðhaldsaðgerð fyrir óreglulegar agnir í stað samfelldra slurry.

Ákvörðunarrammi: Eiginleikar fastra efna Veldu valkostinn
Árangursríkt val á PTFE slurry vs grafít meðhöndlun er fall af nákvæmu mati á efnunum sem taka þátt. Ráðlagður nálgun byggir á eftirfarandi ákvörðunarþáttum:

Grafítblokk PTFE rör fast efni Einkennandi
Kornastærð < 1/3 þvermál gangs (venjulega<3-6 mm)Can pass particles up to tube ID (typically 5-10 mm); flexibility helps
Korna hörku Góð viðnám (Mohs 1-2) Þolir lélega, Forðist beittar eða sterkar slípiefni
Agnaform Ávöl eða hyrnd. Forðastu trefjarTrefjar og mjúkar þyrpingar flæða auðveldlega í gegnum
Styrkur < 5% miðað við rúmmál æskilegt; aukin hætta á seti15-20% möguleg með nægum hraða
Viðloðun / klístur Getur fokið og brúað göt.
Hvorugt efnið er hentugur fyrir fínar, harðar og hraðvirkar slurry eins og hvataagnir í kolvetnisstraumi eða steinefnalausn í vatnsmálmvinnslu. Slík alvarleg slípiefni getur þurft keramik eða kísilkarbíð varmaskipta.

PTFE er oft ásættanlegra fyrir mjúkar eða hægfara agnir eins og fjölliðaperlur, líffræðilegar slurry eða útfelld sölt vegna stífluþols þess og hreinsunarhæfni. GRAFÍT, ef ó-slípandi vökvar eru tærir og góð hitauppstreymi er mikilvæg og ef fast efni vantar eða mjög fínt, er það samt valið efni.

Hagnýtar leiðbeiningar um slurry þjónustu
Flæðishraðinn í PTFE-skiptarum sem flytja fast efni-hlaðinn vökva verður að vera nægjanlegur til að koma í veg fyrir sest. Mælt er með að lágmarki 1,5–2 m/s til að halda agnunum í sviflausn. Reglubundin skolun eða flæðissnúning hjálpar til við að losa rusl sem hefur safnast upp.

Í grafítskiptarum er hægt að nota síun andstreymis eða síu (möskvastærð 1–2 mm) til að koma í veg fyrir að stórar agnir berist inn í blokkagangana. Reglulega er fylgst með þrýstingsfalli yfir skiptiskipti svo hægt sé að greina snemma stíflu áður en afkastagetan verður fyrir alvarlegum áhrifum.

Ágrip
Grafít og PTFE mistakast á gagnstæðan hátt og þess vegna þarf nákvæma athugun á kornastærð, hörku og flæðisskipulagi til að meðhöndla fast efni. Grafít þolir núning en stíflast auðveldlega. PTFE þolir mjúk og klístruð efni án þess að hindra en eyðist við árás harðra agna. Það er engin ein stærð sem hentar öllum lausnum á burðargjaldi. Vel heppnað val á varmaskipti krefst fullkomins skilnings á vökvanum, þar með talið öllum aðskotaefnum hans-ekki bara magnsamsetningunni. Ef föst efnissniðið er óþekkt eða mjög breytilegt, er öruggasta leiðin framundan íhaldssöm hönnun með stærri rásum (grafít) eða skiptanlegum rörabúntum (PTFE).