כיצד פריסות מיקום כניסת הזנה מפחיתות שחיקת פגיעת נוזל ישירה על מכלולי חימום טיטניום

הזנה רציפה של חומרי גלם היא שלב תפעול שגרתי בכורים כימיים, ביוריאקטורים ומיכלי טיפול בשפכים. נוזל נכנס-במהירות גבוהה שנפלט מצינורות הזנה נושא חלקיקים מוצקים מרחפים, גרגרי גביש זעירים וזיהומים קולואידים צמיגים. אם מכלולי חימום טיטניום מסודרים בטווח הסילון הישיר של כניסות הזנה, ניקוי נוזלים במהירות גבוהה-לטווח ארוך והתנגשות חלקיקים ישחקו ללא הרף את הסרט הפסיבי הקומפקטי של טיטניום דו חמצני על משטחי הצינור. ברגע ששכבת ההגנה נשחקת, מצע טיטניום חשוף נחשף לחומר קורוזיבי, שמתפתח במהירות לקורוזיה- מקומית של שחיקה ומקצר את מחזור השירות של ציוד החימום. תכנון מדעי של מיקומי כניסת הזנה ואסטרטגיות הימנעות מתאר סבירות יכולים לצמצם מהותית את הסיכון של פגיעת סילון ישירה, לשמר את שלמות השכבה הפסיבית של טיטניום ולהאריך את חיי השירות היציבים של התקני חימום נגד קורוזיה בתהליכי ייצור הזנה מתמשכים.

פגיעת סילון ישירה מביאה שתי צורות אופייניות של נזק לרכיבי חימום טיטניום שקועים. הסוג הראשון הוא שחיקה הידרודינמית טהורה הנגרמת על ידי-זרימת נוזלים במהירות גבוהה. כאשר נוזל ממהר לעבר משטח צינור הטיטניום בקצב זרימה גבוה, כוח גזירה מתמשך פועל על הסרט הפסיבי, ומפשיט בהדרגה שברים זעירים משכבת ​​התחמוצת המגנה. הצורה ההרסנית השנייה היא שחיקת חלקיקים, המתרחשת בדרך כלל בהזנות של חומרי גלם המכילים משקעים אנאורגניים, תפטיר מיקרוביאלי או זרזים מוצקים עדינים. חלקיקים מרחפים קשים מתנגשים שוב ושוב במשטח צינור החימום, ומשאירים חריצים מיקרו- ושריטות ליניאריות בשכבה הפסיבית. עמדות פגומות אלו מתפתחות לנקודות התחלה קבועות של קורוזיה תחת ההשפעה המשולבת של שחיקת נוזלים וקורוזיה בינונית כימית, ובסופו של דבר יוצרות בורות שחיקה לא סדירים על משטחי טיטניום. הזזת גופי חימום אל מחוץ לאזור הזרימה הראשית של סילון ההזנה יכולה למנוע בו-זמנית נזק הידרודינמי וגם של שחיקה של חלקיקים.

הגדרת אזורי חיץ סביב כל כניסת הזנה משמשת כעיקרון פריסת ליבה להגנה על מכלולי חימום טיטניום. זרימת הסילון מצינור הזנה תתפזר בהדרגה ותאט לאחר נסיעה מרחק מסוים בתוך המיכל. בתוך אזור החיץ הקרוב לכניסה, מהירות הנוזל נשארת גבוהה ועוצמת פגיעת החלקיקים נשארת חזקה, שיש להרחיק אותה מכל מרכיבי החימום. יש לארגן צינורות חימום טיטניום באזורים שבהם סילון ההזנה התפזר במלואו ומהירות הזרימה יורדת לרמה בטוחה. באזורי חיץ כאלה, הנוזל יוצר רק ניקוי מחזורי עדין ולא השפעה הרסנית, שיכולה אפילו למלא תפקיד חיובי בניקוי חיבורי משטח ומניעת קורוזיה תת--. הגדרת מרחק מאגר סביר הופכת אזורי סילון-בסיכון גבוה לאזורי התקנה מוגבלים והופכת שדות זרימה-נמוכים במורד הזרם לסביבות הגנה טבעיות לציוד חימום.

התאמת מדף מסיט היא תכנית עזר לאופטימיזציה של פריסה כאשר שטח טנק מוגבל אינו יכול להימנע לחלוטין מכיסוי סילון הזנה של מבני חימום. התקנת משטחים יעילים ביציאות הזנה מפזרת זרימת סילון מרוכזת-במהירות למספר רב של זרמי מחזור-במהירות נמוכה, מפחיתה את כוח הגזירה המרבי של הנוזל ומחלישה את האנרגיה הקינטית של פגיעת החלקיקים. לאחר הסטת הזרימה, יכולת השחיקה של נוזל חומר הגלם הנכנס נחלשת מאוד, ומכלולי חימום טיטניום המסודרים מאחורי הבלבול לא יסבלו עוד משחיקת סרט פסיבית חמורה. התאמת פריסה זו מתאימה במיוחד למיכלי תגובה קומפקטיים עם מיקום כניסת הזנה קבוע ומרחב פריסה פנימי מוגבל.

הטבלה הבאה מציגה סכימות אופטימיזציה ממוקדות של פריסה עבור מאפייני זרימת הזנה שונים:

表格

תכנון פריסת כניסת הזנה הוא ac

-אמצעי מניעה יעיל נגד שחיקת צינורות חימום טיטניום-קורוזיה. העמידות המצוינת בפני קורוזיה כימית של טיטניום אינה יכולה לקזז נזקי שחיקה מכאניים מנוזלים וחלקיקים מוצקים במהירות גבוהה-. תכנון סביר של הימנעות מרחבית והסטת זרימה מגנים על שכבת ההגנה הפסיבית של פני השטח מפני פגיעות סילון מתמשכות, מפחיתים את עלויות תחזוקת הציוד והחלפת הציוד ומבטיחים אספקת חום יציבה לטווח ארוך לקווי ייצור תעשייתיים הזנה מתמשכת.