70 ডিগ্রিতে 15% অ্যালুমিনিয়াম সালফেট (এলাম) সলিউশনে একটি টাইটানিয়াম টিউব বান্ডেল হিটারের জন্য, ক্রিটিকাল অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড স্কেল পুরুত্ব কী যা তাপ স্থানান্তর দক্ষতায় 50% হ্রাস ঘটায়?

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড (Al(OH)3) 70 ডিগ্রিতে 15% অ্যালুমিনিয়াম সালফেটে (অ্যালুম) উত্তপ্ত টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের উপর স্কেল গঠন। টাইটানিয়ামের জন্য 21.9 W/m·K এর তুলনায় স্কেলে 0.2-0.4 W/m·K এর একটি দুর্বল তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। 0.5 মিমি একটি সমালোচনামূলক স্কেল পুরুত্ব 50% কম তাপ স্থানান্তর দক্ষতা তৈরি করে, যার অর্থ একই প্রক্রিয়া তাপমাত্রায় পৌঁছানোর জন্য গরম করার সময় বা শক্তি ব্যবহারের দ্বিগুণ। অ্যালুমিনিয়াম আয়নগুলির হাইড্রোলাইসিস দ্বারা স্কেলটি গঠিত হয়: Al 3+ + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3H +. তাপমাত্রা এবং অ্যালুমিনিয়াম ঘনত্বের সাথে বৃষ্টিপাতের হার বৃদ্ধি পায়।

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড স্কেল দ্বারা তাপ স্থানান্তর হ্রাসের প্রক্রিয়া

টাইটানিয়াম প্রাচীরের প্রতিরোধের মধ্যে স্কেলের তাপীয় প্রতিরোধের অন্তর্ভুক্ত। তাপমাত্রার সামগ্রিক পার্থক্য হল $\\Delta T_{total}=\\Delta T_{titanium} + \\Delta T_{scale}$। প্রদত্ত তাপ প্রবাহের অনুপাতে স্কেলের পুরুত্ব $\\Delta T_{total}$ বৃদ্ধি পায়। এইভাবে সামগ্রিক তাপমাত্রা হ্রাস দ্বিগুণ হয় এবং তাপ স্থানান্তর অর্ধেক হয়। স্কেল পুরুত্ব 0.5 মিমি, যেমন ΔT_scale প্রায় ΔT_titanium এর সমতুল্য। স্কেলটি টিউবের পৃষ্ঠের তাপমাত্রাও বাড়ায়, যা পরবর্তী স্কেল বৃষ্টিপাতের গতি বাড়ায়।

স্কেলের পুরুত্বের একটি ফাংশন হিসাবে তাপ স্থানান্তরের পরিমাণগত হ্রাস

70 ডিগ্রীতে 15% Al₂(SO₄)₃ 15% Al₂(SO₄)₃-এ 20 W/cm² তাপ প্রবাহে নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগুলি গ্রেড 2 টাইটানিয়াম. 0 মিমি স্কেল পুরুত্ব (পরিষ্কার) অতিরিক্ত তাপীয় প্রতিরোধের জন্য তাপ স্থানান্তরে নিম্নলিখিত হ্রাসগুলি প্রদর্শন করেছে, তাপ স্থানান্তর হ্রাস 0 × 01, শক্তি বৃদ্ধি প্রয়োজন৷ অতিরিক্ত রোধ হল 0.00025-0.0005 m2K/W (হ্রাস 10-20%, পাওয়ার লাভ 1.1-1.25×) 0.1 মিমি পুরুত্বে। 0.2 মিমি 0.0005-0.001 এ প্রতিরোধ, 20-35% হ্রাস, শক্তি বৃদ্ধি 1.25-1.5x প্রতিরোধ, 0.3 মিমি, 0.00075-0.0015, হ্রাস, 30-50%, শক্তি বৃদ্ধি, 1.4-2.0x। 0.5 মিমি, রোধ 0.00125–0.0025, হ্রাস 45-65%, শক্তি বৃদ্ধি 1.8–2.8×। 1.0 মিমি এর জন্য: প্রতিরোধ 0.0025-0.005, হ্রাস 65-85%, শক্তি বৃদ্ধি 2.8-6.5x।

সময়ের সাথে সাথে স্কেলের বৃদ্ধির হার

সময়ের সাথে সাথে স্কেলের বেধের বৃদ্ধি একটি প্যারাবোলিক আইন অনুসরণ করে। 100 ঘন্টায় স্কেলের বেধ 0.05-0.10 মিমি, তাপ স্থানান্তর হ্রাস 5-15%। 500 ঘন্টায়, পুরুত্ব 0.15-0.30 মিমি, হ্রাস 20-45%। 1,000 ঘন্টার পুরুত্ব 0.25-0.50 মিমি এবং হ্রাস 35-65%। বেধ (0.40 থেকে 0.80 মিমি) এবং 2000 ঘন্টায় হ্রাস (50 থেকে 80%)। সময়ের সাথে সাথে বৃদ্ধির হার হ্রাস পায়, যেহেতু স্কেল স্তরটি অ্যালুমিনিয়াম আয়নগুলির জন্য একটি প্রসারণ বাধা হিসাবে কাজ করে।

অ্যালুমিনিয়াম সালফেট বয়লার স্কেল নিয়ন্ত্রণ এবং পরিষ্কারের ম্যানুয়াল

নিম্নলিখিত টেবিলটি 70 ডিগ্রিতে 15% অ্যালুমিনিয়াম সালফেটে গ্রেড 2 টাইটানিয়াম টিউব বান্ডেল হিটারের জন্য সর্বাধিক অনুমোদিত স্কেল পুরুত্ব এবং পরিষ্কারের ফ্রিকোয়েন্সি নির্দেশ করে।

স্কেল বেধ (মিমি) তাপ স্থানান্তর হ্রাস (%) প্রস্তাবিত অ্যাকশন ক্লিনিং পদ্ধতি পরিষ্কারের ফ্রিকোয়েন্সি<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 জটিল - জরুরী পরিস্কার যান্ত্রিক + অ্যাসিড সাপ্তাহিক প্রকৌশল বিয়ন্ড স্কেল পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ

স্কেল উন্নয়ন টাইটানিয়ামের গ্রেড দ্বারা প্রভাবিত হয় না যদিও গ্রেড 7 এর স্কেলের অধীনে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি। প্রাচীরের বেধ তাপ স্থানান্তর করতে দেয়। একটি পুরু প্রাচীরের একটি বৃহত্তর বেসলাইন ΔT থাকে, তাই প্রদত্ত স্কেলের পুরুত্বের শতাংশ হ্রাস কিছুটা ছোট। স্কেল আনুগত্য হল টিউব পৃষ্ঠের ফিনিশের একটি ফাংশন এবং ইলেক্ট্রোপলিশড সারফেস (Ra <0.3 µm) ডিস্কেল করা সহজ। স্কেলের বৃদ্ধি কমাতে অ্যালুমিনিয়াম সালফেটের পরিমাণ 15% এর নিচে বজায় রাখা উচিত। 10 পিপিএম-এ স্কেল ইনহিবিটর হিসাবে পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড 30-50% স্কেল গঠন হ্রাস করছে।

জ্ঞান থেকে স্পেসিফিকেশন

15% অ্যালুমিনিয়াম সালফেট এবং 70 ডিগ্রিতে একটি টাইটানিয়াম টিউব বান্ডেল হিটারের জন্য, 50% এর বেশি তাপ স্থানান্তর হ্রাস রোধ করতে স্কেলের বেধ 0.3 মিমি এ পৌঁছালে হিটারটি পরিষ্কার করুন। আল(OH)3 স্কেলে 5% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দিয়ে 50 ডিগ্রিতে 30-60 মিনিটের জন্য আক্রমণ করা হয় এবং জল দিয়ে ভালভাবে ধুয়ে ফেলা হয়। পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনে স্কেল বিল্ড আপ{12}}এর কারণে 20% চাপ হ্রাস বৃদ্ধি সনাক্ত করতে হিটার জুড়ে একটি ডিফারেনশিয়াল প্রেসার গেজ ইনস্টল করুন। চলমান পরিষেবার জন্য প্রতি 500 থেকে 1,000 ঘন্টা পরিষ্কার করুন। অ্যালুমিনিয়াম সালফেট পরিষেবাতে প্রকৌশলী 50% এর উপরে তাপ স্থানান্তর দক্ষতা বজায় রাখার জন্য স্কেল পুরুত্ব 0.5 মিমি এর নিচে রাখে।