Í 20% natríumbíkarbónati (NaHCO₃) grugglausn við 60 gráður, falla bíkarbónatkristallar út þegar lausnin er hituð. Þessir kristallar eru með Mohs hörku 2,5–3,0, sem er aðeins undir hörku títan sem er 3,5–4,0. Hins vegar, við flæðisskilyrði, valda kristallarnir slípiefni. Slithraði 0,2–0,5 mm á ári fer yfir rafefnafræðilega tæringarhraða 0,01–0,05 mm á ári með stuðlinum 10–20, sem gerir núning að ríkjandi bilunarkerfi. Kristallarnir hafa áhrif á títan yfirborðið og fjarlægja óvirka filmuna og undirliggjandi málm vélrænt.

The Mechanism of Abrasion-Ríkjandi bilun í bíkarbónatsurry

Natríumbíkarbónat kristallast þegar hitastigið hækkar vegna öfugs leysni NaHCO₃. Kristallarnir eru skarpir-kantaðir og hyrndir. Í flæðandi slurry snerta kristallarnir yfirborð hitara með hraðanum 0,5–2 m/s. Hvert högg fjarlægir lítið magn af efni með ör-skurði og plægingu. Skortur á óvirkri filmu (hún er stöðugt fjarlægð) þýðir að rafefnafræðileg tæring stuðlar lítið að heildarefnistapi. Slithraðinn fylgir lögmáli Archards: slitrúmmál ∝ (álag × rennivegalengd)/hörku.

Magnbundin núning vs rafefnafræðileg tæring

Stýrð prófun í 20% NaHCO₃ slurry við 60 gráður með flæðihraða 2 m/s yfir 500 klukkustundir hefur sýnt eftirfarandi fyrir 2. stigs títan. Rafefnafræðileg tæringarhraði einn og sér (í stöðnun, agna-lausri lausn) er 0,01–0,05 mm á ári, sem stuðlar að 5–10% til heildarbilunar. Slithraði frá kristaláhrifum er 0,15–0,35 mm á ári, sem stuðlar að 60–75% til heildarbilunar. Rof-tæringarsamlegð (samanlögð áhrif núninga og tæringar) er 0,05–0,15 mm á ári, sem stuðlar að 15–30% til heildarbilunar. Heildarefnistap er 0,25–0,55 mm á ári, með núningi sem ríkjandi vélbúnaður.

Áhrif styrks og flæðishraða fastra efna á slithraða

Slithraði eykst með styrk föstum efnum og flæðishraða. Við 10% fast efni og 1 m/s er slithraðinn 0,08–0,15 mm á ári og heildarefnistap er 0,12–0,22 mm á ári. Við 20% föst efni og 1 m/s er slithraði 0,12–0,25 mm á ári og heildartap er 0,18–0,35 mm á ári. Við 20% föst efni og 2 m/s er slithraði 0,20–0,40 mm á ári og heildartap er 0,25–0,55 mm á ári. Við 30% föst efni og 2 m/s er slithraði 0,30–0,55 mm á ári og heildartap er 0,40–0,70 mm á ári. Við 20% föst efni og 3 m/s er slithraði 0,35–0,65 mm á ári og heildartap er 0,45–0,80 mm á ári.

Slitvarnarleiðbeiningar fyrir bíkarbónatþurrkuhitara

Eftirfarandi tafla veitir ráðleggingar um vernd 2. stigs títanhitara í 20% natríumbíkarbónatlausn við 60 gráður.

Verkfræði umfram slitvörn

Títanflokkurinn hefur ekki marktæk áhrif á slitþol; 2. bekkur, 7. bekkur og 12. bekkur hafa svipaða hörku. Veggþykkt veitir slitstyrk; 2,0 mm veggur með 0,30 mm á ári sliti endist í 6–7 ár. Títanítríð (TiN) húðun sem er borin á með líkamlegri gufuútfellingu hefur hörku upp á 2.000 HV og dregur úr núningi um 70–80%. Hægt er að skipta um slithylki úr hertu ryðfríu stáli eða keramik. Með því að draga úr flæðishraðanum með því að breyta dæluhraðanum eða bæta við skífum lækkar núningahraðinn. Hýdróklón getur fjarlægt kristalla úr grugglausninni áður en hann nær hitaranum.

Gera upplýsta forskrift

Fyrir rafhitara úr títaníum í 20% natríumbíkarbónati slurry við 60 gráður skaltu draga úr flæðishraðanum undir 1 m/s til að halda slithraðanum undir 0,15 mm á ári. Ef óhjákvæmilegt er að komast hjá meiri flæðishraða, tilgreinið TiN húðun (5 µm þykkt) eða útskiptanlegt slithylki. Fyrir nýjar uppsetningar skal hanna tankinn með aðskildu hitunarhólf þar sem slurry er ekki endurflutt. Meðan á notkun stendur skaltu fylgjast með þynningu hitara með því að nota úthljóðsþykktarmælingu á 6 mánaða fresti. Ef slithraðinn fer yfir 0,2 mm á ári skal setja upp flæðisréttingu eða minnka dæluhraðann. Með því að stjórna núningi sem ríkjandi bilunarkerfi, lengir verkfræðingur endingartíma títanhitara í natríumbíkarbónatgróðurþjónustu.