Millise konkreetse kloriidi kontsentratsiooni ja ümbrise pinnatemperatuuri kombinatsiooni korral läbib 1,2-millimeetrine 316 roostevabast terasest kest 90 päeva jooksul jahutustorni möödaviiguküttekeha teenuses auke?
Jäta sõnum
HVAC-süsteemide ja jahutustornide möödaviigukütteseadmetega tööstusliku protsessijahutusega töötavad rajatiste insenerid seisavad silmitsi karmi korrosioonikeskkonnaga, kus on kombineeritud ringluses olev vesi muutuva kloriidisisaldusega ja küttekeha vahelduv töö. Tüüpiline jahutustorni vesi on 200–2000 ppm kloriidi, mis tuleneb lisavee ja aurustumise kontsentratsioonist, kuumadel kuudel on maksimum üle 5000 ppm. Möödaviigukütteseadmed lülituvad tsükliliselt sisse ja välja, et vältida talvel külmumist või säilitada protsessi temperatuure, sageli suurte temperatuurimuutustega. 1,2 mm 316 roostevabast terasest ümbris valitakse tavaliselt soojustundlikkuse nõude ja kulude tõttu. See artikkel määrab kloriidisisalduse ja ümbrise pinnatemperatuuri kombinatsiooni, mis põhjustab 1,2 mm 316 kesta läbitungimise 90 päeva jooksul.
316 Punktide tekitamise käitumine jahutustorni vees
Kriitiline punktide tekke temperatuur kontrollib 316 punktide tekke takistust kloriidilahustes, mis väheneb kloriidi kontsentratsiooni suurenemisega. 500 ppm kloriidi sisaldava jahutustorni vee kriitiline punktide tekke temperatuur on umbes 60 °C. See langeb 50 °C-ni 1000 ppm juures. See langeb 40 °C-ni 2000 ppm juures. Kriitiline temperatuur 5000 ppm juures on umbes 25 °C. Ja vattihedus möödavooluküttekehas põhjustab ümbrise pinna temperatuuri üldiselt 15–30 kraadi kõrgemaks kui vee temperatuur. Jahutustorn, mis töötab 30-kraadise veekoguse juures ja küttekeha 8 W/cm2, annab ümbrise pinnatemperatuuriks 45-55 kraadi. Kloriidi kontsentratsioonil 1000 ppm lähenetakse 50-kraadise täppide tekke lävitemperatuurile või ületatakse see ja täppide moodustumine toimub mõne päeva või nädala jooksul. Kord vette lastud süvendid kasvavad soojas jahutustorni vees 0,2–1,0 mm kuus−1 ja läbivad 1,2 mm seina 1–4 kuuga. 90-päevane (3-kuuline) läbitungimislävi saavutatakse, kui kloriidi kontsentratsiooni ja ümbrise pinnatemperatuuri kombinatsiooni tulemuseks on kaevu initsiatsioon 30 päeva jooksul ja vohamine järgmise 60 päeva jooksul.
90-päevane läbitungimise kriitiline lävi
Sünteetilises jahutustorni normaalse sisaldusega jahutustornivees, mille pH on 7,5–8,5, 316 prooviga tehtud sukeldumiskatsete tulemused näitavad kloriidi kontsentratsiooni ja ümbrise pinna temperatuuri kombinatsioone, mis põhjustavad 1,2 mm seina puhul 90 päeva jooksul aukude läbitungimist.
Kloriidi kontsentratsioon (ppm) kriitiline täppide tekke temperatuur (°C) Kattepinna temperatuur süvendi initsieerimiseks 30 päeva jooksul Süvendi levimise kiirus ümbrise temperatuuril (mm/kuus) Aeg kuni 1,2 mm läbitung pärast initsieerimist (kuud) Kogu kasutusiga (kuud) 6000 kuni 6 5000 Above 6 70°C 0,3 – 0.5 2.5 – 4 3.5 – 5 500 – 800 55 – 60°C 60 – 65°C 0,4 – 0.7 1.7 – 3 2.7 – 4 800 – 1,200 45 – 55°C – 50 – 6}5 – 50 – 6}. – 3.5 1,200 – 1,500 40 – 45°C 45 – 50°C 0,7 – 1.2 1.0 – 1.7 2.0 – 2.7 1,500 – 2,000 35 – 40°C 40 – 45°C 0,8 – 1.5 0.8 – 1.5 0.8 2.5 2 000 – 3,000 30 – 35°C 35 – 40°C 1,0 – 2.0 0.6 – 1.2 1.6 – 2.2 3, 000 – 5,000 25 – 30°C 30 – 35°C 1,5 – 70 – {{6.8} 1000 ppm kloriidi ja 55 °C kesta pinnatemperatuuri tootva soojendiga on 90-päevane läbitungimislävi ületatud. Kaevud tekivad umbes 30 päeva pärast ja kasvavad umbes 1,5–2,5 kuuga 1,2 mm-ni, kogu eluiga 2,5–3,5 kuud – täpselt 90 päeva künnisel. 1500 ppm kloriidi ja 50 kraadise ümbrise pinnatemperatuuri korral väheneb kogu eluiga 2 kuuni.
Ohutu kasutusümbrik 90-päevaseks kasutuseaks
Allolevas tabelis on näidatud maksimaalne lubatud mahtjahutustorni veetemperatuur 1,2 mm 316 ümbrise jaoks erinevate vattiheduste korral, et tagada 90-päevane kasutusiga erinevates kloriidikontsentratsioonivahemikes. Väärtused tagavad, et ümbrise pinnatemperatuur on 5 °C madalam kloriiditaseme kriitilisest punktide tekke temperatuurist.
Kloriidi kontsentratsioonivahemik (ppm) kriitiline täppide tekitamise temperatuur miinus 5 kraadi ohutusvaru Maksimaalne ohutu mahutemperatuur 5 W/cm2 (tõus 12 kraadi) Maksimaalne ohutu mahutemperatuur 8 W/cm2 (tõus 20 kraadi) Maksimaalne ohutu mahutemperatuur 10 W/cm2 (tõus 25 kraadi)
Alla 300 ppm 65°C 53°C 45°C 40°C 300-500 ppm 55°C 43°C 35°C 30°C 500-800 ppm 50°C 38°C 30°C 25°C 25°C 1,240 ppm 80°C 20°C 15°C 1200 – 1500 ppm 35°C 23°C 15°C 10°C 1500 – 2000 ppm 30°C 18°C 10°C 5°C Üle 2000 ppm Ei ole võimalik 5°C allapoole
800 ppm kloriidjahutustorni puhul, mis töötab 25 °C veetemperatuuril, tagab 1,2 mm 316 ümbris 8 W/cm² ümbrise pinnatemperatuuriks umbes 45 °C. 800 ppm puhul on ohutu piir 40°C ja kütteseade ületab künnise. 90-päevase kasutusea saavutamiseks tuleks vattihedust vähendada 5 W/cm²-ni (pind 37°C) või alandada vee temperatuuri.
Disainimuudatused, et pikendada eluiga üle 90 päeva
Jahutustorni tingimustes saab eluiga pikendada kolme konstruktsioonimuudatusega, kui 90-päevane kasutusiga ei ole piisav ja vajalik on 1,2 mm 316 kest. Esimene on paigaldada taimer või temperatuurikontroller, mis piirab küttekeha tööd aegadega, mil vee temperatuur on alla 25 °C. Töötamine ainult talvekuudel, kui jahutustorni vesi on külm, vähendab kesta kõrgendatud temperatuuri korral aega. Teine muudatus on veekeemia reguleerimise parandamine. Hoides pH üle 8,0 ja lisades korrosiooniinhibiitoreid, nagu ortofosfaat või tsink, saab ohutut ümbrist nihutada. Kriitilist täppide tekke temperatuuri saab tõsta 5–10°C. Kolmas muudatus on suurendada vee kiirust küttepinnal. Väike möödaviiguahel koos tagasihoidliku tsirkulatsioonipumbaga võib tõsta voolu paigalt 1 m/s-ni ja vähendada ümbrise pinna temperatuuri tõusu 20 kraadilt 8-10 kraadile sama vattiheduse juures. Jahutustornides, kui kloriidi kontsentratsioon on pidevalt üle 1000 ppm, peaksid insenerid määrama täppide -kindlama sulami, nagu 317 roostevaba teras (3,5% molübdeen) või titaan. 317 lisakulu 316 peale on ligikaudu 15–25%, kuid kasutusiga pikeneb 3–6 kuult 2–3 aastani. Titaan on parim materjalivalik oluliste HVAC-rakenduste jaoks, kus küttekeha rike võib põhjustada külmumiskahjustusi. Jahutustornide möödaviiguküttekehade määramisel hankige alati kloriidikontsentratsiooni andmed paljudest proovivõtusündmustest aastaringselt. Suvesoojendi, mille spetsifikatsioon on talviseks kasutamiseks mõeldud 500 ppm kloriidi, võib peagi üles öelda, kui kloriidid kontsentreeritakse aurustamise teel 2000 ppm-ni. 90-päevane penetratsioon ei ole määratud arv, vaid kloriidi kontsentratsiooni ja ümbrise pinna temperatuuri ennustatav tagajärg. Mõlemat parameetrit hinnates ja tabelis toodud ohutusvarusid rakendades saavad insenerid ennustada küttekeha eluiga ja planeerida hooldust, vältides ootamatuid külmumiskaitse tõrkeid.
