ในสารละลายกรดซิตริกเกรดอาหาร- (10%, 80 องศา ) ที่ใช้สำหรับทำความสะอาดอุปกรณ์โรงเบียร์ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าไทเทเนียมขัดเงาที่มีผนัง 0.8 มม. มีอายุการใช้งานสั้นกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ 1.2 มม. เนื่องจากการตอบสนองความร้อนเร็วกว่าแต่กั้นกรดน้อยกว่าหรือไม่

ส่วนลดพื้นฐาน-ในการออกแบบเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมสำหรับกรดซิตริกเกรดอาหาร
หินเบียร์ (แคลเซียมออกซาเลต) และคราบโปรตีนจะถูกกำจัดออกในระหว่างการทำความสะอาดอุปกรณ์โรงเบียร์โดยใช้กรดซิตริก 10% ที่ 80 องศา สำหรับการใช้งานในเกรดอาหาร เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าไทเทเนียมถูกกำหนดไว้สำหรับความต้านทานการกัดกร่อน กรดซิตริกเป็นกรดอินทรีย์อ่อนที่สามารถสร้างสารประกอบที่เสถียรด้วยไอออนไทเทเนียม อัตราการกัดกร่อนของไทเทเนียมเกรด 2 ในกรดซิตริก 10% ที่ 80 องศาอยู่ที่เพียง 0.01–0.03 มม./ปี ซึ่งค่อนข้างต่ำ พื้นผิวขัดเงา (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.4 µm) ช่วยลดพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพในการกัดกร่อนและหลีกเลี่ยงการเกาะติดของคราบสะสม ผนังที่บางกว่าจะมีการตอบสนองทางความร้อนที่เร็วกว่า (-เวลาการทำความร้อน) เนื่องจากมีมวลความร้อนต่ำกว่าและความต้านทานการนำไฟฟ้าต่ำกว่า การวิเคราะห์นี้เปรียบเทียบผนังสำเร็จรูป 0.8 มม. กับผนัง 1.2 มม. ทั่วไปตามอายุการใช้งาน โดยคำนึงถึงค่าเผื่อการกัดกร่อนและประสิทธิภาพความร้อน คำถามหลักคือปฏิกิริยาความร้อนที่เพิ่มขึ้นของผนังที่บางกว่าจะชดเชยการสูญเสียอายุการกัดกร่อนหรือไม่

อิทธิพลต่อความสมบูรณ์ทางกล: การเปรียบเทียบค่าเผื่อการกัดกร่อน
อัตราการกัดกร่อนสม่ำเสมอปกติของไทเทเนียมเกรด 2 ในกรดซิตริก 10% ที่ 80 องศาคือ 0.02 มม./ปี อัตราจะลดลงอย่างมาก (0.015 มม./ปี) สำหรับพื้นผิวขัดมัน เนื่องจากพื้นผิวที่เรียบกว่าจะมีพื้นที่สำหรับการโจมตีเฉพาะจุดน้อยกว่า การสูญเสียโลหะทั้งหมดตลอดอายุการออกแบบอุปกรณ์ 10 ปีคือ:

ผนัง 0.8 มม.: 0.015 มม. / ปี × 10 ปี การสูญเสีย=0.15 มม. ผนังที่เหลืออยู่=0.65 มม.

ผนัง 1.2 มม.: 0.015 มม./ปี x 10 ปี การสูญเสีย=0.15 มม. ผนังที่เหลือ=1.05 มม.

ความหนาอีกสองความหนานั้นเกินความต้องการทางโครงสร้างขั้นต่ำสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม (เช่น ความหนา 0.5 มม. สำหรับการควบคุมแรงดัน) ดังนั้นผนัง 0.8 มม. จึงมีการกัดกร่อน-เพียงพอสำหรับอายุการใช้งาน 10- ปี ผนังกั้นกรดไม่ใช่ปัญหาจำกัด ผนังทั้งสองมีค่าเผื่อการกัดกร่อนมากเกินพอ

กรดซิตริกไม่ก่อให้เกิดรูพรุนเนื่องจากไอออนของซิเตรตเป็นสารเชิงซ้อนที่ทำให้ฟิล์มพาสซีฟคงตัวในขณะที่คลอไรด์โจมตี ข้อมูลภาคสนามจากระบบทำความสะอาดโรงเบียร์ระบุอายุการใช้งาน 15 ถึง 20 ปีสำหรับเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมที่มีความหนาของผนัง 0.8 มม. และไม่มีการกัดกร่อน มีเพียงความเสียหายทางกลเท่านั้น

ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อน: ความร้อนดีขึ้น-เวลาที่ใช้ในการทำความร้อน
ประโยชน์จากการตอบสนองต่อความร้อนจากผนังที่บางกว่านั้นมีขนาดเล็กแต่สามารถตรวจจับได้ ความต้านทานสื่อไฟฟ้า (0.047 เทียบกับ. 0.071 m 2 .K/kW) ลดลง 33% สำหรับผนัง 0.8 มม. เมื่อเทียบกับผนัง 1.2 มม. ลดเวลาในการเพิ่มความร้อนให้กับวงจรการทำความสะอาดแบบเป็นชุด (การทำความร้อนจาก 20 องศาเป็น 80 องศา ) โดยประมาณ. 8-10 % ผนังหนา 0.8 มม. ประหยัดเวลา 2-3 นาทีต่อรอบสำหรับการทำความร้อนโดยทั่วไปที่ 30- นาที ซึ่งเท่ากับการประหยัดเวลาได้ 10-15 นาทีในแต่ละวันในโรงเบียร์ โดยมีรอบการทำความสะอาด 5 รอบต่อวัน หรือเกือบ 60 ชั่วโมงต่อปี การตอบสนองต่อความร้อนที่เร็วขึ้นยังช่วยลดอุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดในระหว่างการให้ความร้อน และสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของส่วนประกอบได้

การสังเคราะห์การแลกเปลี่ยน-: 0.8 มม. เทียบกับ 1.2 มม
พารามิเตอร์ 0.8 มม. ผนังขัดเงา มม. 1.2 ผนังขัดเงา (ส่วนต่าง
อัตราการกัดกร่อน (มม./ปี) 0.015 0.015 เท่าเดิม
Metal loss over 10 years (mm) 0.15 0.15 Same Remaining wall after 10 years (mm) 0.65 1.05 0.8 mm sufficient (>นาที 0.5 มม.)
ค่าการนำความร้อน (m²·K/W) 0.047 0.071 33% น้อยกว่า 0.8 มม
ลดเวลาการทำความร้อน- (20→80 องศา ) เร็วขึ้น 8-10% 2-3 นาที/รอบ
ความทนทานทางกล ดี (ถือได้เพียงพอ) ดีกว่า 0.8 มม. เหมาะสำหรับการแช่น้ำ
ต้นทุนวัสดุต่ำกว่าพื้นฐาน 33% ประหยัดได้มาก
อายุการใช้งาน (ปี) 15-20 ปี 20-25 ปี อายุการใช้งานของอุปกรณ์และเกินกว่าทั้งสองอย่าง
แนะนำ ใช่ (ดีที่สุด) ยอมรับได้ (เกิน-ระบุ) 0.8 มม. มีข้อดีด้านต้นทุน/ความเร็ว
การควบคุมพื้นผิวและคราบสะสม : วิศวกรรมนอกกำแพง
สำหรับ-กรดซิตริกเกรดอาหาร ประสิทธิภาพในระยะยาว-จะขึ้นอยู่กับความหนาของผนังน้อยกว่าและขึ้นอยู่กับพื้นผิวขัดเงามากกว่า (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.4 µm) พื้นผิวเรียบหลีกเลี่ยงการสะสมของแคลเซียมออกซาเลตและการสะสมตัวของโปรตีน ซึ่งอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนภายใต้-การสะสมของคราบสะสม ตัวอย่างเช่น ผนัง 1.2 มม. ที่มีผิวเคลือบหยาบ- (Ra=1.5 µm) จะฟาล์วเร็วขึ้นและอาจประสบกับการโจมตีเฉพาะที่ และล้มเหลวก่อนผนังขัดเงาขนาด 0.8 มม. ดังนั้นมาตรฐานควรเกี่ยวข้องกับการตกแต่งพื้นผิวมากกว่าความหนาของผนัง การขัดเงาด้วยไฟฟ้า (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 µm) ให้ความต้านทานการสะสมที่ดีที่สุด และแนะนำสำหรับการใช้งานที่สำคัญ

สรุป: ผนังขัดเงา 0.8 มม. มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าผนังหยาบ 1.2 มม
เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าไทเทเนียมขัดผนังขนาด 0.8- มม. ในสารละลายกรดซิตริกเกรด 10% สำหรับอาหารเชิงพาณิชย์ที่ 80 องศาสำหรับทำความสะอาดอุปกรณ์โรงเบียร์ไม่มีอายุการใช้งานสั้นไปกว่าเครื่องทำความร้อนที่คล้ายกันที่มีผนัง 1.2 มม. ทั้งสองมีค่าเผื่อการกัดกร่อนได้ดีเกินกว่าอายุการใช้งานการออกแบบอุปกรณ์ 10-15 ปี โดยมีอัตราการกัดกร่อนเพียง 0.015 มม./ปี ผนังที่บางลงส่งผลให้มีการตอบสนองต่อความร้อนเร็วขึ้น (เพิ่มความร้อนเร็วขึ้น 8-10%) และลดต้นทุนวัสดุ (ใช้วัสดุน้อยลง 33%) ผนังขนาด 1.2 มม. ไม่มีข้อได้เปรียบในการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญ และอาจแย่กว่านั้นอีกหากมีพื้นผิวที่หยาบกว่า แนะนำให้ใช้ปลอกไทเทเนียมเกรด 2 ที่มีพื้นผิวขัดเงาด้วยไฟฟ้า (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 µm) และความหนาของผนัง 0.8–1.0 มม. ไม่จำเป็นต้องมีผนังหนาขึ้น และควรหลีกเลี่ยงเพื่อความประหยัดและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สำหรับบริการกรดซิตริกเกรดอาหาร ให้ความสำคัญกับการตกแต่งพื้นผิวมากกว่าความหนาของผนังสำหรับเครื่องทำความร้อน แจ้งความถี่ของรอบการทำความสะอาดที่คาดการณ์ไว้แก่ผู้ผลิต เพื่อตรวจสอบว่าข้อดีของการตอบสนองต่อความร้อนของผนังที่บางกว่านั้นคุ้มค่ากับการดำเนินงานของคุณ