X'inhuma r-Riskji ta' Fouling f'veloċitajiet baxxi ta' fluss fi skambjatur PTFE u kif jistgħu jiġu ġestiti?

Jekk ir-rata tal-fluss titnaqqas għal tkaxkir, il-waqgħa tal-pressjoni tkun baxxa, iżda se tippermetti wkoll li materjali sospiżi jissetiljaw u bijofilms jikbru fuq l-uċuħ tat-tubi PTFE. Skambjatur ta' PTFE li huwa idrawlikament suffiċjenti jista' jsir sistema suxxettibbli għall-fouling-jekk il-veloċità tinżel baxx wisq għall-kundizzjonijiet tal-fluss li jnaddfu waħedhom-.

Mekkaniżmi ta' Fouling f'Kundizzjonijiet ta' Fluss Baxx
Il-mekkaniżmi ta 'fouling huma ferm differenti fi skambjatur ta' fouling PTFE ta 'veloċità baxxa ta' fluss milli taħt kundizzjonijiet operattivi normali. Meta l-veloċità fuq in-naħa tat-tubu titnaqqas taħt madwar 0.5 m/s l-enerġija tal-fluss m'għadhiex biżżejjed biex iżżomm il-partiċelli sospiżi mdaħħla.

F'dan il-punt il-partiċelli solidi jibdew joqgħodu bil-gravità. Il-veloċità tas-saldu hija ddeterminata mid-daqs tal-partiċelli, id-densità u l-viskożità tal-fluwidu. Partiċelli itqal jew akbar se joqogħdu l-ewwel f'żoni ta 'enerġija baxxa bħal qiegħ ta' tubi jew żoni stazzjonarji.

It-tkabbir mikrobjali jista 'jseħħ ukoll jekk in-nutrijenti huma disponibbli fil-fluwidu tal-proċess. Eventwalment, il-batterji se jeħel mal-uċuħ u jibnu bijofilms. Dawn il-bijofilms jiffurmaw saff iżolanti li jnaqqas l-effiċjenza tat-trasferiment tas-sħana u jaffettwa r-reżistenza idrawlika.

PTFE għandu enerġija tal-wiċċ baxxa u naturalment juri inqas adeżjoni minn uċuħ metalliċi. Madankollu, PTFE ma jipprevjenix il-fouling f'każijiet meta l-forzi idrodinamiċi mhumiex biżżejjed biex jipprevjenu d-depożizzjoni.

L-impatt nett huwa telf gradwali tal-prestazzjoni termali u żieda bil-mod fil-waqgħa tal-pressjoni minħabba l-imblukkar tal-uċuħ interni.

L-imġieba ta'-tindif u l-limitu tar-rata tal-fluss-
Il-veloċità tal-fluss hija l-karatteristika ewlenija li tirregola l-periklu ta 'fouling fl-iskambjaturi tas-sħana. Fuq valur kritiku forzi ta 'shear fil-ħajt jinibixxu d-depożizzjoni tal-partiċelli u neħħi saffi ta' fouling tal-istadju bikri kontinwament.

Dan l-effett tat-tindif lilu nnifsu jintilef taħt madwar 0.5 m/s. Dan il-limitu ta' spiss jittieħed bħala limitu prattiku aktar baxx għal tħaddim aċċettabbli fil-kunsinna ta' ilma nadif. F'demel likwidu jew fluwidi mgħobbija partikulati, veloċitajiet minimi ogħla, ġeneralment aktar minn 1.0 m/s huma meħtieġa biex tinżamm is-sospensjoni u tiġi evitata s-sedimentazzjoni.

Il-fouling huwa indipendenti mill-ħin-u riversibbli 'l fuq minn dawn il-limiti, u jiddependi mill-ħin-u aktar diffiċli biex ireġġa' lura taħt dawn il-limiti.

Effetti ta' Fouling ta' Veloċità Baxxa
Effetti ta' fouling f'kundizzjonijiet ta' fluss baxx jinkludu:

Depożiti iżolanti jnaqqsu l-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana

Kanali tal-fluss iżgħar ifissru tnaqqis fil-pressjoni ogħla

Distribuzzjoni mhux ugwali tal-fluss f'qatet ta' tubi

Korrużjoni aċċellerata jew deterjorazzjoni kkaġunata minn mikrobi f'sistemi vulnerabbli

Dawn l-effetti huma kumulattivi, li jwasslu għal tnaqqis fl-effettività tal-iskambjaturi u żieda fil-frekwenza tal-manutenzjoni.

Disinn u Alternattivi Operattivi ta' Mitigazzjoni
Il-ġestjoni tar-riskju ta 'veloċità baxxa tal-fluss ta' l-iskambjatur tal-PTFE tal-fouling tinvolvi taħlita ta 'disinn idrawliku, kontroll kimiku u disinn ta' manutenzjoni.

Żamma ta' Veloċità Minima
Wieħed mill-għanijiet ewlenin tad-disinn huwa li tinżamm veloċità suffiċjenti fuq in-naħa tat-tubu biex tagħti azzjoni ta' tindif waħedha-. Regola ġenerali tajba hija:

Minimum tube side velocity >=0.5 m/sek (fluwidu nadif)

Veloċità tad-disinn preferuta Ikbar minn jew ugwali għal 1.0 m/s għal awto-tindif affidabbli

It-tħaddim fit-tul-taħt dawn il-livelli għandu jiġi evitat fid-disinn tas-sistema.

Ottimizzazzjoni tad-Djametru tat-Tubu
Il-veloċità għal rata tal-fluss partikolari hija affettwata direttament mid-dijametru tat-tubu. Għal fluss volumetriku partikolari, dijametri iżgħar tat-tubi jwasslu għal veloċitajiet ogħla, iżidu l-forzi ta 'shear tal-ħajt u jnaqqsu l-potenzjal tal-fouling.

Dan il-metodu tad-disinn ta 'spiss ikollu aktar suċċess milli jespandi d-daqs tat-tubu peress li dan ikompli jbaxxi l-veloċità u jżid ir-riskju ta' depożizzjoni.

Riċirkolazzjoni u Kontroll tal-Fluss
Jekk ikun meħtieġ fluss nett baxx minn restrizzjonijiet tal-proċess, jistgħu jiġu miżjuda linji ta 'ċirkolazzjoni mill-ġdid. Billi żżid ir-rati ta 'ċirkolazzjoni interna filwaqt li jinżamm throughput nett baxx, tista' tiġi ppreservata veloċità suffiċjenti fit-tubi tal-iskambjatur.

Dan huwa spiss impjegat fi proċessi kimiċi u bijokimiċi sensittivi fejn fluss ġenerali baxx huwa inevitabbli.

Ġestjoni ta' Fouling Kimiku
Il-fouling bijoloġiku u tal-iskala huma spiss ikkontrollati minn tekniki ta 'trattament kimiku. Dawn huma:

Bijoċidi għall-kontroll tat-tkabbir tal-mikrobi

Anti{0}}skalanti għall-prevenzjoni tad-depożizzjoni minerali

Tekniki ta' tindif perjodiku fil-post (CIP).

Il-kontroll kimiku huwa kwistjoni importanti f'ħafna applikazzjonijiet industrijali, minkejja l-kwalitajiet adeżivi baxxi ta 'PTFE.

Disinn tal-Indif
L-iskambjaturi għandhom ikunu mibnija għal tindif mekkaniku jew kimiku faċli. Dan huwa għal:

Disinji ta 'tubi dritti kull fejn possibbli

Spezzjoni u flushing headers aċċessibbli

Kompatibilità mas-sistemi CIP.

Mantenibbiltà mfassla biex tnaqqas il-ħin ta 'waqfien u timminimizza l-akkumulazzjoni ta' fouling fit-tul.

Regola tal-Linja Gwida tad-Disinn-tal--Thumb
Gwida prattika tal-inġinerija biex timminimizza r-riskju tal-fouling hija:

Għall-aħjar imġieba ta' -awto-tindif hija meħtieġa veloċità minima tal-ġenb tat-tubu ta' madwar. 1.0 m/s.

Dan il-limitu jagħti marġini ta 'sikurezza li jnaqqas is-sensittività għat-tagħbija tal-partikuli, il-formazzjoni tal-bijofilm, u t-tqassim ħażin tal-fluss.

Konklużjoni
Kundizzjonijiet ta ' fluss baxx huma kwistjoni maġġuri ta ' fouling għall - iskambjaturi tas - sħana PTFE minħabba l - issettjar tal - partikuli u l - iżvilupp tal - bijofilm meta l - veloċità tkun taħt il - livelli kritiċi . L-uċuħ tal-PTFE inaqqsu t-tendenzi tal-adeżjoni iżda ma jistgħux jikkumpensaw għal shear idrodinamiku insuffiċjenti.

Il-mitigazzjoni tista' tkun effettiva jekk jittieħdu kunsiderazzjonijiet ta' disinn proattiv bħall-ġestjoni tal-veloċità, l-ottimizzazzjoni tad-daqs tat-tubi, it-trattament kimiku u l-ippjanar tal-manutenzjoni. L-aħjar kontroll għar-riskju tal-fouling huwa d-disinn tal-inġinerija, mhux il-kwalitajiet tal-materjal li ma jwaħħalx-.

Fl-aħħar mill-aħħar, l-aħjar sistemi ta' skambjatur tas-sħana huma dawk mibnija biex jevitaw il-fouling fl-ewwel lok taħt kundizzjonijiet operattivi antiċipati aktar milli dawk li jiddependu fuq miżuri ta' rimedju ta' wara-fouling.