Għal Heater Elettriku tat-Titanju Użat biex Iżomm 60 grad f'Sistema ta 'Tisħin tad-Delu tal-Preċipitatur Elettrostatiku (Ċpar ta' Aċidu Sulfuriku Kondensat), Liema Ħxuna Massima tal-Ħajt Tipprevjeni Lag Termali Eċċessiv u Kondensazzjoni Aċida fuq il-Għat Kesħin?

Il-Kummerċ Bażiku-off fid-Disinn tal-Heater tat-Titanju għal Servizz ESP Hopper
L-irmied li jtir minn impjanti tal-enerġija li jaħdmu bil-faħam- jinġabar f'hoppers bl-użu ta' preċipitaturi elettrostatiċi (ESPs). Id-delu għandu jissaħħan sa 60 grad biex jimminimizza l-bridging tal-irmied u biex jiżgura l-fluss tal-materjal. L-atmosfera fiha ċpar ta' aċidu sulfuriku li jikkondensa (SO3 + H2O → H2SO4) b'punt ta' nida tipikament fil-medda ta' 120-140 grad. Ħiters elettriċi tat-titanju jitqiegħdu fil-ħitan tad-delu jew fis-sodda tal-irmied. Jekk it-temperatura tal-ħajt tat-tubu tal-heater tmur taħt il-punt tan-nida tal-aċidu, l-aċidu sulfuriku jikkondensa fuq il-wiċċ u jikkawża korrużjoni rapida. Lag termali huwa l-ħin li jieħu biex l-għant jilħaq it-temperatura tas-sett wara li jattiva l-heater. Huwa rregolat mill-ħxuna tal-ħajt. Ħitan eħxen għandhom aktar massa termali, li jfisser li jieħdu aktar żmien biex jisħnu u jiksħu. Waqt il-bidu kiesaħ jew iċ-ċikli tal-qawwa, heater b'ħitan ħoxnin jista 'jibqa' taħt il-punt tan-nida għal perjodi twal ta 'żmien, li jippermetti kondensazzjoni tal-aċidu. Din ir-riċerka tistabbilixxi l-ħxuna massima tal-ħajt li ma tippermettix li l-għant ikun taħt il-punt tan-nida għal żmien biżżejjed biex jippermetti kondensazzjoni ta 'aċidu konsiderevoli.

Effett fuq l-integrità mekkanika: Ħsara mill-kondensazzjoni tal-aċidu
Jekk it-temperatura tal-għant tat-titanju hija inqas mill-punt tan-nida ta 'H 2 SO 4 (madwar 130 grad għal gass taċ-ċumnija li fih 10 ppm SO 3 ), l-aċidu sulfuriku jikkondensa bħala film irqiq (0.5-1 μm) b'konċentrazzjoni għolja (70-90% H 2 SO 4 ). F'din il-fażi kondensata, it-titanju mhuwiex passiv u r-rata ta 'korrużjoni tista' tkun għolja daqs 0.5-2.0 mm fis-sena. Il-metall jinħareġ kull darba li jikkondensa. Il-perforazzjoni tista 'sseħħ wara 100 ċiklu ta' kondensazzjoni (normali għal 5 snin ta 'tħaddim) bi ħxuna tal-ħajt ta' 1.5 mm. L-iktar parametru importanti mhuwiex ir-rata massima ta 'korrużjoni iżda l-ħin totali li l-għant ikun taħt il-punt tan-nida. Ħiters ta' lag-termali-għoli għandhom perjodu itwal għal kull tkessiħ u tisħin fil-medda tat-temperatura tal-kondensazzjoni.

Effett fuq il-Prestazzjoni Termali: Kalkolu Lag Termali
Id-dewmien termali ta' għant tat-titanju huwa mogħti mill-kostanti tal-ħin τ=(ρ*C_p*t)/h fejn ρ=4,500 kg/m3, C_p=520 J/kgK, t=ħxuna tal-ħajt u h=koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana konvettiv, (għall-madwar 50 ash/m). Għal ħxuna tal-ħajt ta' 1.0 mm, τ=(4,500 × 520 × 0.001)/50=46.8 s. Għal ħajt ta' 2.0 mm, τ=93.6 s . It-tul ta 'żmien biex jiksaħ mit-temperatura tax-xogħol (180 grad , meħtieġa biex iżżomm għant 'il fuq mill-punt tan-nida) sal-punt tan-nida (130 grad ) huwa madwar 0.7 darbiet τ. 1.0 mm ħajt: 33 sekonda. 2.0 mm ħajt: 66 sekonda. Dan il-perjodu ta 'tkessiħ għandu biss l-għant fuq il-punt tan-nida għall-ewwel ftit sekondi, u wara li jaqsam 130 grad, tibda tifforma kondensazzjoni. Iktar ma jkun ħoxnin il-ħajt, iktar ikun espost għall-firxa tat-temperatura tal-kondensazzjoni. Dan ifisser aktar espożizzjoni għall-aċidu.

Trade-sinteżi: Ħxuna massima tal-ħajt biex tiġi evitata l-ħsara tal-kondensazzjoni
Ħxuna tal-Ħajt (mm) Kostanti tal-Ħin (τ, s) Ħin biex tkessaħ minn 180 grad sa 130 grad (sec) Espożizzjoni tal-Kondensazzjoni għal kull Cooldown (sekonda) Ħajja Stima b’2 cooldowns/jum, 5 snin (sigħat totali ta’ espożizzjoni) 5 Year Life Meets?
0.8 mm 37 sek 26 sek 26 sek 26 siegħa Iva (korrużjoni baxxa)
1.0 mm 47 sek 33 sek 33 sek 33 siegħa Iva
1.2 mm 56 sek 39 sek 39 sek 39 sigħat Iva
1.5 mm 70 sek 49 sek 49 sek 49 siegħa Marġinali (jeħtieġ Ti kwalità għolja)
1.8 mm 84 sek 59 sek 59 sek 59 h Le (pitting serju)
2.0 mm 94 sek 66 sek 66 sek 66 siegħa Nru
2.5 mm 117 sek 82 sek 82 sek 82 siegħa Le (falliment rapidu)
For a typical ESP hopper with two cooldowns/day (e.g., weekend shutdowns and daily load cycling), a wall thickness of up to 1.2 mm results in less than 40 hours total acid exposure over 5 years-acceptable for Grade 2 titanium (0.1 mm corrosion). With a cumulative exposure of >50 h, pitting huwa konsiderevoli għal Akbar minn jew ugwali għal 1.5 mm.

Inġinerija Lil hinn mill-Ħajt: Kontroll Attiv tat-Temperatura u Kontroll tal-Punt tan-Nida
L-aħjar teknika biex tipprevjeni l-kondensazzjoni tal-aċidu mhix li tirrestrinġi l-ħxuna tal-ħajt iżda li dejjem iżżomm il-għant 'il fuq mill-punt tan-nida. It-tkessiħ jiġi eliminat totalment billi tiġi installata funzjoni ta 'tisħin standby li żżomm l-għant f'150 grad meta d-delu ma jkunx qed jintuża. It-tisħin standby huwa tajjeb bi kwalunkwe ħxuna tal-ħajt. Alternattivament, it-tnaqqis tal-konċentrazzjoni ta' SO3 'l fuq (eż. kontroll ta' injezzjoni ta' SO3 jew fjuwil differenti) jista' jbaxxi l-punt ta' nida reali biex jippermetti temperatura operattiva aktar baxxa u jnaqqas ir-rekwiżit ta' dewmien termali. Jekk il-punt tan-nida huwa 110 grad minflok 130 grad, ħajt ta '2.0 mm huwa tajjeb.

Konklużjoni: Ċiklu tipiku tad-delu tal-ESP 1.2 mm Max Ħxuna tal-ħajt
Ħiter elettriku tat-titanju li jżomm delu ESP f'60 grad waqt li jikkondensa ċpar ta 'aċidu sulfuriku (punt tan-nida 130 grad) jista' jkollu ħxuna tal-ħajt ta '1.2 mm jew inqas, mingħajr dewmien termali konsiderevoli biex iżomm il-għant taħt il-punt tan-nida twil biżżejjed biex jikkawża kondensazzjoni ta' aċidu sostanzjali. Bi ħxuna tal-ħajt ta '1.2 mm, il-kostanti tal-ħin hija 56 sekonda u l-ħin ta' espożizzjoni għall-kondensazzjoni huwa biss 39 sekonda kull tkessiħ, li jagħti inqas minn 40 siegħa ta 'espożizzjoni kumulattiva f'5 snin-aċċettabbli għat-titanju ta' Grad 2. Ħitan eħxen (Akbar minn jew ugwali għal 1.5 mm) jikkwadruplaw iż-żmien għall-kondensazzjoni biex tiżviluppa u jikkawżaw pitting u falliment prematur. L-istandard rakkomandat huwa għant tat-titanju ta 'Grad 2 1.0–1.2 mm ħxuna tal-ħajt u tisħin standby biex jipprevjenu ċikli ta' cooldown jekk possibbli. Ipprovdi lill-manifattur in-numru stmat ta 'cooldowns kuljum u l-punt ta' nida tal-aċidu reali biex jiddetermina l-ħxuna massima tal-ħajt permessa. Il-ħxuna tal-ħajt hija varjabbli vitali għal dewmien termali, u iktar ma tkun dejqa l-aħjar biex tiġi evitata l-kondensazzjoni.