একটি টাইটানিয়াম টিউব বান্ডেল হিটারের জন্য একটি 15% অ্যালুমিনিয়াম সালফেট (এলাম) দ্রবণে 70 ডিগ্রিতে, ক্রিটিকাল অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড স্কেল পুরুত্ব কী যা তাপ স্থানান্তর দক্ষতায় 50% হ্রাস ঘটায়?
একটি বার্তা রেখে যান
Precipitation of aluminium hydroxide (Al(OH)3) scale on heated titanium surfaces in 15% aluminium sulphate (alum) at 70°C. The scale has a poor thermal conductivity (0.2–0.4 W/m·K) compared with 21.9 W/m·K for titanium. For a critical scale thickness of 0.5 mm the heat transfer efficiency is reduced to 50% and the heating time or power consumption to attain the same process temperature is increased by a factor of two. The scale is due to hydrolysis of aluminium ions: Al3+ + 3H2O ->Al(OH){{0}H+ বৃষ্টিপাতের হার তাপমাত্রা এবং অ্যালুমিনিয়ামের ঘনত্বের সাথে বৃদ্ধি পেতে দেখানো হয়েছে৷
অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড স্কেল দ্বারা তাপ স্থানান্তর হ্রাসের প্রক্রিয়া
টাইটানিয়াম প্রাচীরের প্রতিরোধকে স্কেলের তাপীয় প্রতিরোধের সাথে যুক্ত করা হয়। মোট তাপমাত্রার পার্থক্য হল ΔT_total=ΔT_titanium + ΔT_scale। স্কেলের বেধ একটি প্রদত্ত তাপ প্রবাহের জন্য মোট তাপমাত্রার পার্থক্যকে বাড়িয়ে দেয়। 0.5 মিমি স্কেলের পুরুত্বের জন্য $\\Delta T_{scale}$ প্রায় $\\Delta T_{titanium}$ এর সমান, মোট তাপমাত্রা হ্রাস দ্বিগুণ করে এবং 2 এর ফ্যাক্টর দ্বারা তাপ সঞ্চালন হ্রাস করে। স্কেলটি টিউবের পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকেও বাড়িয়ে দেয়, যা ফলস্বরূপ আরও স্কেলের বৃষ্টিপাতকে ত্বরান্বিত করে।
পরিমাণগত তাপ স্থানান্তর হ্রাস বনাম স্কেল বেধ
গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের জন্য 70^circ C এ 15% Al_2(SO_4)_3 এ 20 W/cm^2 তাপ প্রবাহে নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষার মাধ্যমে তাপ স্থানান্তরের নিম্নোক্ত হ্রাসগুলি নির্ধারণ করা হয়েছে। 0 মিমি স্কেল পুরুত্বে (পরিষ্কার) অতিরিক্ত তাপ প্রতিরোধের 0, তাপ স্থানান্তর হ্রাস 0 এবং শক্তি বৃদ্ধির প্রয়োজন 1.0×। 0.1 মিমি পুরুত্বে অতিরিক্ত প্রতিরোধ 0.00025–0.0005 m²·K/W, হ্রাস 10-20%, এবং শক্তি বৃদ্ধি 1.1–1.25×। প্রতিরোধ: 0.0005-0.001 এ 0.2 মিমি। হ্রাস: 20-35%। শক্তি বৃদ্ধি: 1.25-1.5*. 0.3 মিমি 0.00075-0.0015 30-50% 1.4-2.0×। সমালোচনামূলক পুরুত্ব 0.5 মিমি, প্রতিরোধ 0.00125–0.0025, হ্রাস 45-65%, শক্তি বৃদ্ধি 1.8–2.8×। 1.0 মিমি এ, প্রতিরোধ 0.0025-0.005, হ্রাস 65-85% এবং শক্তি বৃদ্ধি 2.8-6.5X।
সময়ের সাথে সাথে স্কেলের বৃদ্ধির হার
স্কেল বেধ একটি প্যারাবোলিক নিয়ম অনুযায়ী সময়ের সাথে বৃদ্ধি পায়। 100 ঘন্টা পরে স্কেলের পুরুত্ব 0.05-0.10 মিমি এবং তাপ স্থানান্তর হ্রাস 5-15%। 500 ঘন্টার পরে বেধ 0.15–0.30 মিমি এবং হ্রাস 20–45 %. 1,000 ঘন্টা 0.25–0.50 মিমি হ্রাস 35–65 % পুরুত্ব: 0.40 থেকে 0.80 মিমি হ্রাস: 50 থেকে 80, স্কেলে বৃদ্ধির হার 20 শতাংশের সাথে 20 শতাংশ কম স্তর অ্যালুমিনিয়াম আয়নগুলির জন্য একটি প্রসারণ বাধা হিসাবে কাজ করে।
অ্যালুমিনিয়াম সালফেট উনান: স্কেল ব্যবস্থাপনা এবং পরিষ্কারের জন্য একটি নির্দেশিকা
70 ডিগ্রীতে 15% অ্যালুমিনিয়াম সালফেটে গ্রেড 2 টাইটানিয়াম টিউব বান্ডেল হিটারের জন্য সর্বাধিক অনুমোদিত স্কেল পুরুত্ব এবং পরিষ্কারের ফ্রিকোয়েন্সি সহ সারণীতে দেখানো হয়েছে।
স্কেল পুরুত্ব (মিমি) তাপ স্থানান্তর হ্রাস (%) পরিস্কার পরিচ্ছন্নতার ফ্রিকোয়েন্সি প্রস্তাবিত কর্ম পদ্ধতি<0.1 <15 None N/A Annual 0.1–0.2 15–30Performance monitoring Quarterly review N/A
0.2-0.3 30-50 Plan 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 জটিল - জরুরী পরিস্কার যান্ত্রিক + অ্যাসিড সাপ্তাহিক প্রকৌশল বিয়ন্ড স্কেল পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ
টাইটানিয়াম গ্রেড স্কেল গঠনের উপর কোন প্রভাব ফেলে না যখন গ্রেড 7 এর স্কেল ক্ষয়ের জন্য উচ্চতর- প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। প্রাচীরের বেধ একটি তাপ ট্রান্সমিশন মার্জিন প্রদান করে এবং একটি পুরু প্রাচীরের একটি বড় বেসলাইন ΔT থাকে তাই প্রদত্ত স্কেলের বেধের জন্য শতাংশ হ্রাস সামান্য কম। টিউবের পৃষ্ঠের ফিনিস স্কেলের আনুগত্যকে প্রভাবিত করে এবং ইলেক্ট্রোপলিশড সারফেস (Ra <0.3 µm) স্কেল অপসারণকে উৎসাহিত করে। স্কেল বৃদ্ধি কমাতে, অ্যালুমিনিয়াম সালফেটের পরিমাণ 15% এর নিচে রাখুন। স্কেল জেনারেশন একটি স্কেল ইনহিবিটর যেমন পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড 10 পিপিএম-এ 30-50% কমিয়ে দেয়।
নিশ্চিততার সাথে উল্লেখ করুন
যখন স্কেলের পুরুত্ব 0.3 মিমি পৌঁছায়, 50% এর বেশি তাপ স্থানান্তর হ্রাস এড়াতে টাইটানিয়াম টিউব বান্ডিল হিটারটি 15% অ্যালুমিনিয়াম সালফেটে 70 ডিগ্রিতে পরিষ্কার করা উচিত। Al(OH)3 স্কেল অপসারণ করতে, 50 ডিগ্রিতে 30 মিনিট থেকে 1 ঘন্টা 5% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ব্যবহার করুন, তারপরে জল দিয়ে ভালভাবে ধুয়ে ফেলুন। হিটার জুড়ে একটি ডিফারেনশিয়াল প্রেসার গেজ রাখুন। যদি চাপের ড্রপ 20% বৃদ্ধি পায় স্কেলটি তৈরি হয় এবং হিটার পরিষ্কার করা প্রয়োজন। চলমান পরিষেবার জন্য প্রতি 500 থেকে 1000 ঘন্টা। প্রকৌশলী 0.5 মিমি এর নিচে স্কেল পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করে অ্যালুমিনিয়াম সালফেট পরিষেবাতে 50% এর উপরে তাপ স্থানান্তর দক্ষতা বজায় রাখে।
