Ki jan boul turbulateurs (kabann ki chaje) fonksyone nan tib PTFE pou sèvis gwo -fouling?

Turbulators estanda yo gen tandans bouche ak sispansyon oswa lòt likid ki gwo fouling. Tib la ranpli ak yon kabann ti esfè mobil ki ofri yon mòd pwòp tèt ou-netwayaj, ak amelyorasyon transfè chalè ak detartraj mekanik.

Fouling nan tib echanjeur chalè - pwoblèm nan
Sifas transfè chalè yo gen tandans fè fouling nan anpil aplikasyon chimik, pharmaceutique ak bioprocessing. Fouling se depo sibstans tankou sèl, résidus òganik, sous-pwodwi polimerizasyon oswa fim byolojik. Rezistans tèmik ogmante siyifikativman ak fòmasyon nan yon kouch fouling, ak netwayaj fèmen yo bezwen souvan. Metòd ogmantasyon konvansyonèl yo tankou kasèt trese oswa bobin fil, pandan y ap itil pou likid pwòp, yo gen tandans agrave pwoblèm nan paske yo bay fant pou depo yo tache ak pwopagasyon.

Pou tib PTFE, ki te chwazi pou rezistans korozyon ak inertness chimik, fouling ka patikilyèman difisil paske sifas idrofob PTFE a, ki ba -friksyon diminye, men li pa anpeche, adezyon. Pou sèvis ki gen anpil pwoblèm, gen yon solisyon pi agresif, pwòp tèt ou-netwayaj.

Ki jan yon kabann chaje boul ap travay
Yon boul turbulator se yon kabann chaje ak ti esfè ki lach ranpli tib la. Anjeneral voye boul yo fòme nan PTFE tèt li oswa ak materyèl seramik tankou alumina oswa zirkonya, ki konplètman chimikman konpatib ak likid pwosesis la. Dyamèt yo anjeneral 3-8 mm, ki fèt yo pwodwi yon kabann ak anviwon 35-40% pousantaj anile. Kabann lan chaje lach (boul yo pa fusion oswa kole ansanm) epi kenbe nan tib la pa ekran oswa bouchon fen detache.

Likid pwosesis la kouri nan tib la, epi li fòse yo mare nan espas entèrstisyal tortuous ant voye boul yo. Sa a rezilta nan vitès lokal trè wo ak gwo tourbiyon, nan ba pousantaj koule mondyal. Plis enpòtan, voye boul yo tèt yo pa nan rès. Yo bousonnen ak wotasyon pa mouvman likid la epi detanzantan frape nan miray enteryè tib PTFE la. Frape yo gen enèji ki ba epi yo retire fizikman nenpòt depo ki kòmanse bati kenbe miray la pwòp.

Nan yon konsepsyon tib PTFE kabann chaje ak yon turbulator boul, pwosesis transfè chalè a se de fwa. Premye chemen koule chaotic deranje kouch baryè tèmik la byen lwen pi efikas pase nenpòt insert estatik. Dezyèmman, kontak miray la san rete nan voye boul yo wotasyon bay yon chemen adisyonèl dirèk kondiktif ak transfè momantòm, kidonk anpil amelyore koyefisyan transfè chalè a.

Karakteristik pèfòmans transfè chalè vs pèt presyon
Boul turbulator ka gen koyefisyan transfè chalè trè wo, souvan 2 a 4 fwa sa yo ki nan yon tib vid pou menm sikonstans koule. Ogmantasyon nimewo Nusselt a se konparab ak sa yo ki nan yon insert kasèt byen trese men ak benefis nan enpòtan ajoute nan netwayaj miray kontinyèl.

Gout presyon se yon gwo komès-. Kabann lan chaje lakòz gwo rezistans koule. Diminisyon presyon yo anjeneral 5 a 15 fwa sa a nan yon tib vid depann sou dyamèt boul, dansite anbalaj ak vitès koule. Pakonsekan teknik la itilize sèlman pou sèvis sa yo kote fouling se kontrent prensipal la sou disponiblite plant yo. Nan sikonstans sa yo, plis enèji ponpe a jistifye pa retire fèmen netwayaj ki pa pwograme yo, diminye travay antretyen ak pèfòmans tèmik fiks sou longè kouri long.

Benefis nan mwa nan operasyon san yo pa netwaye tib nan aplikasyon espesyalize tankou chofaj nan sispansyon polymère gluan oswa rekipere chalè nan solisyon kristalize oswa trete bouyon byolojik ki gen gwo kontni debri selil konpanse pi gwo konsomasyon enèji. Boul turbulator yo raman itilize nan sèvis likid pwòp paske amelyorasyon ki pi senp ak gout presyon pi ba yo pi chè.

Rezistans likidasyon ak retansyon kabann
Voye boul yo dwe rete nan tib la, pa dwe pouse soti pa koule a. Nan vitès koule ki ba kabann lan chaje alalejè epi li pa deplase lòt pase lokalman. Men, lè vitès la ogmante fòs la trennen sou voye boul yo ka fè kabann lan antye elaji epi kòmanse fluidize, oswa aji tankou yon kabann fluidize ak voye boul yo sispann nan koule a.

Fluidizasyon konplè nòmalman endezirab nan yon tib echanjeur chalè, depi lè sa a voye boul yo pral frape mi yo mwens souvan epi yo ka soufle soti nan fen tib la. Kidonk, kabann lan jeneralman limite pa yon ekran kenbe nan ekoulman pwodiksyon an. Anplis de sa, longè tib la se konsa ke presyon an jeneral diminye atravè kabann lan kenbe vitès sifas la anba vitès minimòm fluidizasyon (Umf). Pou boul PTFE nan dlo -tankou likid Umf rive nan vitès 0.5-1.0 m/s depann sou gwosè boul ak dansite. Pou boul seramik (pi gwo dansite) Umf parèt nan pi gwo vitès. Umf se jis anba a kote konsèpteur yo travay souvan, kote voye boul yo nan yon eta "chaje men ajite" - k ap vire ak fwote youn kont lòt ak miray la, men se pa sispann.

Chwa materyèl pou boul yo
Repons evidan nan kou se boul PTFE pou tib PTFE, pou kenbe menm inertness chimik ak kalite ki pa -baton. Yo gen yon dansite nan alantou 2.2 g / cm3, pi wo pase dlo oswa solvang òganik, epi konsa rete rete nan tib la. Voye boul yo PTFE yo tèlman mou ke yo pa pral domaje miray la tib menm apre dè milyon de kolizyon.

Voye boul seramik (eg . 99.5% alumina, dansite ~ 3.9 g / cm3) yo anplwaye kote yon pwa boul ki pi wo oblije ranfòse fòs enpak la pou depo difisil, oswa kote tanperati pwosesis la depase limit 110 degre nan PTFE (seramik opere jiska 300 degre). Seramik yo tou pi difisil, bay yon aksyon netwayaj pi wòdpòte. Men, yo dwe pran prekosyon ke sibstans nan seramik pa graje miray la tib PTFE sou peryòd tan ki long. Nan pratik, sèvi ak voye boul PTFE pou pifò sèvis chimik ak voye boul seramik pou tanperati ki wo oswa fouling patikilyèman obstiné se nòmal.

Konsepsyon pou pratik
Nan konsepsyon yon kabann boul turbulator chaje pou yon tib PTFE, paramèt sa yo optimize:

Dyamèt boul: 3-5 mm pou ti tib (10-20 mm ID); 6-8 mm pou pi gwo tib (25-40 mm ID). Boul ki pi piti yo gen plis pwen kontak ak miray la men yo gen pi gwo gout presyon.

Longè kabann: 10-30 dyamèt tib tipikman. Kabann ki pi long yo vle di plis transfè chalè, men pèt la nan presyon ogmante korespondan.

Fraksyon anile: ~ 0.35-0.40 pou esfè omojèn nan anbalaj owaza. Sa a ka ajiste pa melanje boul gwosè diferan men se raman fè.

Metòd retansyon: Disk pèse nan PTFE oswa PFA nan tou de bout, dyamèt twou mwens pase dyamèt boul. Disk la antre anpeche voye boul yo soti nan vag koule.

Aksyon an graje se patikilyèman efikas nan elimine depo mou, jelatin oswa kristalin. Boul turbulator yo pa menm efikas pou di, kwit-sou coke oswa echèl, paske kou ki ba-enèji yo pa ka deloge depo byen sere. Men, ka sa yo mande pou netwaye chimik peryodik.

Konparezon Lòt Teknik Amelyorasyon nan Sèvis Fouling
Amelyorasyon Metòd nan transfè chalèOgmante nan Diminisyon gout presyon nan Fouling
Tiyo vid, smoothBad Baseline Baseline
Tep trese insert 100-150% 200-600% Okenn (souvan fè pi mal)
Tib corrugated 20-60% 30-100% Minè (diminye adezyon)
Boul turbulator (kabann chaje) 100-300% 500-1500% Ekselan (netwayaj kontinyèl)
Konklizyon
Boul turbulator yo se yon nich, men trè efikas opsyon pou amelyore transfè chalè sou sèvis gwo fouling. Sa yo kabann ki lach chaje nan ti PTFE oswa voye boul seramik nan tib PTFE yo enstale nan kouran an pwosesis. Lè yo etabli konplèks, modèl koule ajite ak kontinyèlman lave miray la tib pa enpak dou, yo kenbe sifas transfè chalè pwòp epi pèmèt peryòd tan nan operasyon san enteripsyon. Gwo penalite gout presyon limite itilizasyon yo nan sitiyasyon kote fouling ta nòmalman lakòz are repete. Metòd amelyorasyon diferan adapte diferan pwoblèm operasyonèl, sepandan pou gwo fouling, gwo valè pwosesis kabann boul turbulator chaje bay yon konbinezon san parèy nan pèfòmans tèmik ak pwòp tèt ou -netwayaj fyab.