একটি ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন ইউনিট রিহিটারে, কেন ফ্লাই অ্যাশ কণার উপস্থিতি বাঁকে টাইটানিয়াম টিউবের উর্ধ্বমুখী দিকটিকে অগ্রাধিকারমূলকভাবে ক্ষয় করে?
একটি বার্তা রেখে যান
কয়লা চালিত পাওয়ার প্লান্টে ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) ইউনিটগুলি স্তুপে প্রবেশ করার আগে পরিষ্কার করা ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা বাড়াতে রিহিটার ব্যবহার করে। অ্যাসিডিক, ক্লোরাইড-সমৃদ্ধ পরিবেশে জারা প্রতিরোধের কারণে টাইটানিয়াম পছন্দের উপাদান। যাইহোক, FGD ফ্লু গ্যাসে ফ্লাই অ্যাশ কণা থাকে-কৌণিক, শক্ত (প্রধানত সিলিকা এবং অ্যালুমিনা), যার আকার 1 থেকে 100 μm পর্যন্ত। এই কণাগুলো গ্যাসের সাথে 15-25 m/s বেগে ভ্রমণ করে। যখন গ্যাস প্রবাহটি টাইটানিয়াম টিউবে একটি বাঁকের মুখোমুখি হয়, তখন ভারী কণাগুলি গ্যাসের মতো দ্রুত দিক পরিবর্তন করতে পারে না। মোড়ের বাইরের ব্যাসার্ধে নল প্রাচীরকে প্রভাবিত করে তারা তাদের মূল ট্র্যাজেক্টোরি বরাবর চলতে থাকে। এই কণার প্রভাব ক্ষয় ঘটায়, বাঁকের উজানের দিক থেকে উপাদানকে অগ্রাধিকারমূলকভাবে সরিয়ে দেয়। সময়ের সাথে সাথে, প্রাচীর পাতলা হওয়ার ফলে ছিদ্র এবং ফ্লু গ্যাস বা কনডেনসেটের ফুটো হয়ে যায়।
টিউব বেন্ডে ফ্লাই অ্যাশ ক্ষয়ের প্রক্রিয়া
ক্ষয় প্রক্রিয়া হল প্রভাব পরিধান এবং কাটার সংমিশ্রণ। ফ্লাই অ্যাশ কণাগুলি টাইটানিয়াম পৃষ্ঠকে সাধারণত পৃষ্ঠের স্পর্শকের তুলনায় 20-50 ডিগ্রি কোণে আঘাত করে। টাইটানিয়াম, যদিও শক্ত, সিলিকার (প্রায় 1,200 HV) তুলনায় অপেক্ষাকৃত কম কঠোরতা (গ্রেড 2 এর জন্য 180-220 HV)। প্রতিটি কণার প্রভাব 20 μm কণার জন্য 20 m/s গতিতে 1–10 µm³ এর ক্রমানুসারে একটি ছোট আয়তনের টাইটানিয়াম{10}}কে স্থানচ্যুত করে। ক্ষয় হার একটি শক্তি আইন অনুসরণ করে: ক্ষয় ∝ (V)^n × (d)^m × (কণা ঘনত্ব), যেখানে V হল বেগ, d হল কণার ব্যাস, টাইটানিয়ামের জন্য n হল আনুমানিক 2.3, এবং m হল প্রায় 2.0৷ বাঁকগুলিতে, বক্ররেখার চারপাশে কণার ত্বরণের কারণে কার্যকর প্রভাবের বেগ বাল্ক গ্যাসের বেগের চেয়ে বেশি। টিউবের উর্ধ্বমুখী দিকটি প্রভাবের সর্বোচ্চ ঘনত্ব পায় কারণ কণাগুলি এখনও পূর্ববর্তী সংঘর্ষের দ্বারা বিক্ষেপিত হয়নি।
বিভিন্ন বাঁকের অবস্থানে পরিমাণগত ক্ষয়ের হার
ক্ষেত্র পরিমাপ এবং পরীক্ষাগার পরীক্ষা (20 m/s গ্যাসের বেগ, 50 mg/m³ ফ্লাই অ্যাশ, 20 µm গড় কণার আকার) গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের জন্য নিম্নলিখিত ক্ষয় হার প্রতিষ্ঠা করেছে:
সোজা নল অধ্যায়, অভিন্ন প্রবাহ: প্রতি বছর 0.05-0.10 মিমি ক্ষয় হার। পরিধির চারপাশে উপাদান অপসারণ তুলনামূলকভাবে অভিন্ন। 1.5 মিমি প্রাচীর বেধ সহ 10-15 বছরের জীবনের জন্য গ্রহণযোগ্য।
বাঁক বাইরের ব্যাসার্ধ, 90 ডিগ্রী কনুই, উজানের দিকে: প্রতি বছর 0.6-1.2 মিমি ক্ষয় হার। সর্বাধিক প্রাচীর ক্ষয় সেই বিন্দুতে ঘটে যেখানে কণা ট্র্যাজেক্টরিটি প্রথমে টিউবের সাথে যোগাযোগ করে। স্থানীয়ভাবে পাতলা করা 1-2 বছরের মধ্যে একটি 1.5 মিমি প্রাচীরকে ছিদ্র করতে পারে।
বাঁক বাইরের ব্যাসার্ধ, নিচের দিকে (প্রভাব পরে): প্রতি বছর 0.2-0.4 মিমি ক্ষয় হার। প্রাথমিক প্রভাবের পরে কণাগুলি গতিশক্তি হারিয়েছে। মাধ্যমিক ক্ষয় এখনও উল্লেখযোগ্য।
বাঁক ভিতরের ব্যাসার্ধ (ইন্ট্রাডোস): প্রতি বছর 0.02-0.05 মিমি ক্ষয়ের হার। নিম্ন কণা প্রভাব ঘনত্ব. সাধারণত গ্যাস সীমানা স্তর দ্বারা সুরক্ষিত.
সিরিজে একাধিক বাঁক (যেমন, সার্পেন্টাইন রিহিটার): প্রতিটি পরবর্তী বাঁকে ক্ষয়ের হার 20-50% বৃদ্ধি পায় কারণ প্রাথমিক প্রভাবের পরে কণাগুলি আরও কৌণিক এবং আক্রমণাত্মক হয়ে ওঠে।
ক্ষয় প্রশমন এবং নকশা নির্বাচন গাইড
নিম্নলিখিত টেবিলটি কণা লোডিং এবং গ্যাসের বেগের উপর ভিত্তি করে টাইটানিয়াম টিউব বাঁকগুলিতে ফ্লাই অ্যাশ ক্ষয় পরিচালনার জন্য একটি সিদ্ধান্ত কাঠামো প্রদান করে:
| FGD রিহিটারের অবস্থা | প্রস্তাবিত ক্ষয় সুরক্ষা | বেন্ডে প্রত্যাশিত ক্ষয় হার | প্রাচীর বেধ সুপারিশ |
|---|---|---|---|
| কম ছাই লোডিং (<20 mg/m³), low velocity (<15 m/s) | স্ট্যান্ডার্ড গ্রেড 2, কোন সুরক্ষা নেই | 0.2-0.4 মিমি/বছর | 1.5 মিমি |
| মাঝারি ছাই (20-50 mg/m³), বেগ 15-20 m/s | ওভারসাইজড বেন্ড ব্যাসার্ধ (3D এর চেয়ে বড় বা সমান), গ্রেড 7 টাইটানিয়াম | 0.3-0.5 মিমি/বছর | 2.0 মিমি |
| উচ্চ ছাই (50-100 mg/m³), বেগ 20-25 m/s | আপস্ট্রিম বাঁক পৃষ্ঠে টংস্টেন কার্বাইড ওভারলে (0.5 মিমি) | <0.05 mm/year (coated) | আবরণ সহ 1.5 মিমি |
| Severe ash (>100 mg/m³), ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম ফ্লাই অ্যাশ (উচ্চ সিলিকা) | মোড় এ পরিবর্তনযোগ্য পরিধান প্লেট বা হাতা | N/A (পরিধান অংশ প্রতিস্থাপিত) | 2 মিমি পরিধান প্লেট সহ 1.2 মিমি টিউব |
| পরিচিত বাঁক ক্ষয় সঙ্গে বিদ্যমান FGD | বাঁক আপস্ট্রিম বাঁক vanes ইনস্টল করুন | 60-80% দ্বারা ক্ষয় কমায় | N/A |
ক্ষয় প্রতিরোধের বাইরে ইঞ্জিনিয়ারিং
টাইটানিয়াম খাদ গ্রেড ক্ষয় প্রতিরোধের প্রভাবিত করে। গ্রেড 7 (প্যালাডিয়াম-স্থিতিশীল) এর কঠোরতা (180-220 HV) এবং গ্রেড 2 এর ক্ষয় হার একই রকম। গ্রেড 12 (মলিবডেনাম-নিকেল) কিছুটা শক্ত (200-240 HV) এবং ক্ষয় 15-20% কমায়। সারফেস ট্রিটমেন্ট ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে: নাইট্রাইডিং একটি TiN পৃষ্ঠ স্তর (500-800 HV) তৈরি করে যা 70-80% ক্ষয় কমায় কিন্তু খরচ যোগ করে। বাঁকগুলিতে টিউবের প্রাচীরের বেধ সোজা অংশের প্রয়োজনের বাইরে বাড়ানো উচিত। একটি সাধারণ নকশা সোজা অংশের জন্য 1.5 মিমি প্রাচীর এবং বাঁকানো বাইরের ব্যাসার্ধের জন্য 2.5 মিমি প্রাচীর ব্যবহার করে। বাঁক জ্যামিতি গুরুত্বপূর্ণ: দীর্ঘ-ব্যাসার্ধের বাঁক (R=5D) মানক-ব্যাসার্ধের বাঁকের (R=1.5D) তুলনায় 50% কম ক্ষয় অনুভব করে। বাইরের ব্যাসার্ধ থেকে দূরে কণা পুনঃনির্দেশিত করার জন্য বাঁকের উজানে বাঁক নিয়ে গ্যাস প্রবাহের প্যাটার্ন পরিবর্তন করা যেতে পারে।
একটি অবহিত স্পেসিফিকেশন তৈরি করা
ফ্লাই অ্যাশ সহ FGD পরিষেবার জন্য একটি টাইটানিয়াম রিহিটার টিউব নির্দিষ্ট করার সময়, গ্যাস পাথের সমস্ত বাঁক চিহ্নিত করুন। প্রতিটি বাঁকের জন্য, বাইরের ব্যাসার্ধে একটি বর্ধিত প্রাচীর বেধ (2.0-2.5 মিমি) নির্দিষ্ট করুন, হয় মোটা প্রাচীরের সাথে একটি বিজোড় বাঁকানো টিউব ব্যবহার করে বা উজানের দিকে টাইটানিয়াম বা টাংস্টেন কার্বাইডের একটি ওয়েল্ড ওভারলে প্রয়োগ করে। উচ্চ-ক্ষয়স্থান শনাক্ত করতে রিহিটারের মাধ্যমে কণার গতিপথের কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিকস (CFD) মডেলিংয়ের অনুরোধ করুন। অপারেশন চলাকালীন, বাঁক বাইরের ব্যাসার্ধে বার্ষিক অতিস্বনক বেধ পরীক্ষা সঞ্চালন করুন। একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রাচীর বেধের থ্রেশহোল্ড স্থাপন করুন (যেমন, 0.8 মিমি অবশিষ্ট) যেখানে টিউবটি প্রতিস্থাপন বা মেরামত করা উচিত। নতুন ইনস্টলেশনের জন্য, 3D (তিন বার টিউব বাইরের ব্যাস) একটি ন্যূনতম বাঁক ব্যাসার্ধ নির্দিষ্ট করুন। যদি জায়গার সীমাবদ্ধতার জন্য আঁটসাঁট বাঁকের (R=1.5D) প্রয়োজন হয়, তাহলে টংস্টেন কার্বাইড আবরণ বা পরিবর্তনযোগ্য পরিধানের হাতা প্রয়োজন। একটি স্বতন্ত্র নকশা বিবেচনা হিসাবে বাঁকগুলিতে অগ্রাধিকারমূলক ক্ষয় মোকাবেলা করে, প্রকৌশলী ফ্লাই-অ্যাশ-বোঝাই ফ্লু গ্যাস স্রোতে টাইটানিয়াম FGD রিহিটারগুলির পরিষেবা জীবন 1-2 বছর থেকে 10-15 বছর পর্যন্ত বাড়িয়েছেন৷
