ความเร็วอนุภาคสูงสุดที่ปลอก PFA ขนาด 1.5 มม. สามารถทนทานได้โดยไม่เกิดการขัดข้องจากการกัดเซาะคือเท่าใด

ในการให้บริการสารกัดกร่อน-การขุด การผลิตเม็ดสี การจัดการตัวเร่งปฏิกิริยา-อนุภาคของแข็งที่กักอยู่ในของเหลวจะกระทบกับปลอกเครื่องทำความร้อน PFA และกัดกร่อนความหนาของผนังอย่างต่อเนื่อง สำหรับปลอก PFA ขนาด 1.5 มม. (ตามแบบฉบับของเครื่องทำความร้อนอุตสาหกรรมทั่วไป) ความเร็วของอนุภาคสูงสุดก่อนเกิดความเสียหายจากการกัดกร่อนจะขึ้นอยู่กับความแข็ง ขนาด ความเข้มข้น และมุมของการกระแทกของอนุภาค สำหรับทรายซิลิกา (ความแข็ง Mohs 7 เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 200 µm, 5% โดยน้ำหนัก) ความเร็วสูงสุดที่อนุญาตคือ 2.5–3.0 ม./วินาที สำหรับอายุการใช้งาน 2 ปี (สมมติว่า 8,000 ชั่วโมงการทำงาน/ปี) สูงกว่า 3.5 ม./วินาที การกัดเซาะจะเข้าใกล้ 0.5 มม./ปี และผนัง 1.5 มม. จะลดลงเหลือน้อยกว่า 1.0 มม. ใน 2 ปี เมื่อเกิดการซึมผ่านและความล้มเหลวทางกลได้ สำหรับอนุภาคที่มีความแข็งกว่า (อลูมินา โมห์ 9) ความเร็วสูงสุดจะลดลงเหลือ 1.5–2.0 ม./วินาที สำหรับอนุภาคที่นิ่มกว่า (หินปูน Mohs 3) อนุญาตให้มีความเร็วสูงสุด 5.0 ม./วินาที อัตราการกัดเซาะกำหนดโดย E=k × vn โดยที่ n=2.5-3.5 สำหรับ PFA

ข้อจำกัดความเร็วและการคำนวณอัตราการกัดเซาะ
อัตราการกัดเซาะของ PFA กำหนดโดย E=C (v)^3.2 (d)^0.7 (H_p/H_t)^1.2 โดยที่ E อยู่ในหน่วย มิลลิเมตร/ปี, v คือความเร็วในหน่วย m/s, d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคในหน่วย มิลลิเมตร, H_p คือความแข็งของอนุภาคในหน่วยโมห์ส, H_t คือความแข็งเป้าหมาย (PFA ~2.5 โมห์) และ C ขึ้นอยู่กับความเข้มข้น- คงที่ สำหรับทรายซิลิกา (d=0.2 มม. H p =7) ที่ 2 % โดยน้ำหนัก C คือประมาณ 0.015 ที่ v=2.5 m/s, E=0.015 × (2.5)^3.2=0.015 × 22.6=0.34 mm/ปี การกัดเซาะ=0.68 มม. ใน 2+ ปี (16000 ชั่วโมง) เริ่มต้นจาก 1.5 มม. ความหนาที่เหลืออยู่=0.82 มม. - ที่ขีดจำกัดสำหรับการบริการที่เชื่อถือได้ (แนะนำขั้นต่ำ 0.8-1.0 มม.) ที่ v=3.0 m/วินาที E=0.015 x (3.0)^3.2=0.015 x 39.8=0.60 mm/ปี 1.20 มม. ใน 2 ปี เพียง 0.30 มม. เท่านั้นที่ยอมรับไม่ได้ ดังนั้นความเร็วที่ปลอดภัยสูงสุดสำหรับอายุการใช้งาน 2 ปีที่มีผนัง 1.5 มม. คือ 2.7 ม./วินาที สำหรับอนุภาคกลุ่มนี้

C ~ 0.025 สำหรับอลูมินา (H_p=9, d=0.1 มม., ความเข้มข้น=1%) ที่ v=1.8 m/s, E=0.025 × (1.8)^3.2=0.025 × 10.2=0.255 มม./ปี, 0.51 มม. ใน 2 ปี เหลือ 0.99 มม. - ที่ยอมรับได้ ที่ v=2.0 m/s E=0.025 × (2.0)^3.2=0.025 × 12.1=0.30 mm/ปี 0.60 มม. ใน 2 ปี เหลือ 0.90 มม. – เล็กน้อยแต่ยอมรับได้ ที่ v=2.5 m/s E=0.025 * 22.6=0.565 mm/year , 1.13 mm ใน 2 ปี , เหลือ 0.37 mm- ยอมรับไม่ได้

ความเร็วอนุภาคสูงสุดตามวัสดุ (อายุการใช้งาน 2 ปี ผนัง 1.5 มม.)
Particle Hardness (Mohs) MaterialTypical Size (microns)Max Velocity (m/s) for 2 Year Life Erosion Rate at Maximum Velocity (mm/yr)Remaining Thickness After 2 Years (mm) Polymer pellets (HDPE, PP) 1-2 2,000-5,000 >5.0 <0.10 >1.3 แคลเซียมคาร์บอเนต (หินปูน) 3 100-300 4.5-5.0 0.18-0.22 1.06-1.14
โซเดียมคลอไรด์ (ผลึกเกลือ) 2.5 200–500 4.0–4.5 0.20–0.25 1.00–1.10
แร่ทองแดง (คาลโคไพไรต์) 3.5-4 100-200 3.5-4.0 0.25-0.30 0.90-1.0
แร่เหล็ก (ฮีมาไทต์) 5–6 100–200 2.8–3.2 0.35–0.45 0.80–0.90
ทรายซิลิกา (ควอตซ์) 7 100-200 2.5-3.0 0.34-0.50 0.80-1.00
ทรายซิลิกา 7 200-400 2.2-2.7 0.40-0.60 0.70-0.90
เม็ดแก้ว 5–6 100–300 3.0–3.5 0.30–0.45 0.80–1.00 อลูมินา (Al2O3) 9 50–100 1.8–2.2 0.30–0.50 0.80–1.00
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) 9.5 50-150 1.2-1.5 0.45-0.70 0.60-0.80
เซอร์โคเนีย (ZrO2) 8 50-100 1.5-2.0 0.40-0.60 0.70-0.9
เถ้าลอย (ผสม) 5–6 50–150 3.0–3.5 0.30–0.45 0.80–1.00
ผลกระทบเชิงปฏิบัติและการบรรเทาผลกระทบ
สำหรับการติดตั้งที่มีอยู่ ให้วัดความเร็วการไหลเฉพาะที่ผ่านเครื่องทำความร้อนด้วยท่อพิโตต์หรือเครื่องวัดการไหลแบบอัลตราโซนิก จุดวัดจะอยู่ห่างจากพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนที่ด้านต้นน้ำ 50 มม. เนื่องจากการไหลหดตัว ความเร็วจึงสูงกว่าความเร็วถังเทกอง 1.5–2.5 เท่า หากความเร็วที่บันทึกไว้สูงกว่าค่าสูงสุดสำหรับประเภทอนุภาค ให้ดำเนินการแก้ไข: (1) ติดตั้งตัวเบี่ยงการไหล- (แผ่นเพลทที่มีรูพรุน) 50 ถึง 100 มม. ทางต้นน้ำของเครื่องทำความร้อนเพื่อลดความเร็วเฉพาะจุดให้เหลือน้อยที่สุด ตัวเบี่ยงที่สร้างขึ้นอย่างถูกต้องสามารถลดความเร็วที่เครื่องทำความร้อนได้ 40-60% (2) เพิ่มความหนาของผนังเครื่องทำความร้อนเป็น 2.5–3.0 มม. ซึ่งจะเพิ่มความเร็วที่อนุญาตได้ 30–50% โดยมีค่าเผื่อการกัดเซาะเท่าเดิม (3) ลดความเร็วของปั๊มหรือใช้มอเตอร์ความถี่แปรผันเพื่อลดความเร็วการไหลเวียน (4) เปลี่ยนการวางแนวเครื่องทำความร้อน: เครื่องทำความร้อนในแนวตั้งที่มีการไหลขนานกับแกนเครื่องทำความร้อนจะถูกกัดเซาะน้อยกว่าอย่างมาก (โดยปัจจัย 5-10) กว่าเครื่องทำความร้อนแนวนอนที่ตั้งฉากกับการไหล สำหรับบริการสารละลายผสม ควรติดตั้งเครื่องทำความร้อนในแนวตั้งเท่านั้น และการไหลควรเป็นแนวแกนตลอดความยาวของเครื่องทำความร้อน ไม่ใช่ขวาง

ปลอก PFA ขนาด 1.5 มม. ที่ผ่านการขัดถูแล้วจะต้องวัดความหนาเป็นประจำทุกปี การใช้เกจอัลตราโซนิกจะทำการวัดที่ความสูงที่แตกต่างกันสามแห่งและที่สี่ตำแหน่งที่แตกต่างกันรอบเส้นรอบวง หากการทำให้ผอมบางมากกว่า 0.2 มม./ปี แสดงว่าความเร็วอยู่นอกขีดจำกัดที่ปลอดภัย วางแผนการเปลี่ยนที่ความหนาที่เหลืออยู่ 1.0 มม. และทำตามขั้นตอนการลดความเร็วสำหรับการเปลี่ยนฮีตเตอร์ทดแทน. 1.5 การทำงานของเปลือกที่มีความหนาต่ำกว่า 1.0 มม. เสี่ยงต่อการเจาะทะลุที่ไม่คาดคิด การปนเปื้อนของอ่างน้ำ และความผิดปกติของกราวด์

สรุป: สูงสุด 2.5-3.0 ม./วินาที สำหรับทรายซิลิกา
2.5-3.0 ม./วินาทีคือความเร็วสูงสุดของอนุภาคโดยไม่มีความล้มเหลวจากการกัดกร่อนสำหรับเปลือก PFA 1.5 มม. ในสารละลายทรายซิลิกา (Mohs 7, 100-200 มม. ความเข้มข้น 2-5%) เป็นเวลา 2 ปีของการทำงานต่อเนื่อง การกัดเซาะมากกว่า 0.5 มม./ปีที่ความเร็วเพิ่มขึ้น และลดความหนาของผนังให้ต่ำกว่าค่าขั้นต่ำที่ยอมรับได้คือ 0.8 −1.0 มม. หลังจาก 2 ปี สำหรับอนุภาคที่มีความแข็งกว่า (อลูมินา, SiC) ความเร็วสูงสุดจะลดลงเหลือ 1.5-2.0 ม./วินาที อนุญาตให้ใช้ความเร็วสูงสุด 4.5 เมตร/วินาทีได้สำหรับอนุภาคที่นิ่มกว่า (หินปูน เกลือ) วิศวกรจำเป็นต้องวัดความเร็วในพื้นที่ ไม่ใช่อัตราการไหลเทกอง ในกรณีที่ความเร็วของกระบวนการที่ต้องการเกินค่าสูงสุดสำหรับประเภทอนุภาค ให้ระบุผนัง PFA ที่หนาขึ้น (2.5-3.0 มม.) หรือใช้มาตรการเพื่อลดความเร็ว ปลอกขนาด 1.5 มม. ใช้สำหรับของเหลวที่มีความเร็วต่ำ ความเข้มข้นต่ำ หรืออนุภาคอ่อน. 1.5 มม. เท่านั้น ซึ่งไม่ดีสำหรับการบริการอนุภาคแข็งที่มีความเร็วสูง ไม่ว่าคุณสมบัติการออกแบบอื่นใดก็ตามที่มีอยู่ ผนัง 1.5 มม. เป็นความหนาในอุตสาหกรรมทั่วไปมากที่สุด แต่ก็มักเป็นตัวเลือกที่ไม่ดีสำหรับงานขัด ระบุหลังจากคำนวณอัตราการกัดเซาะแล้ว หนาขึ้นเมื่อมีข้อสงสัย การกัดเซาะนั้นโหดเหี้ยม