Kaip PTFE šilumokaičiai naudojami karštiems garams iš druskos vonios azoto karbonizavimo krosnies aušinti?

Nitrokarburizavimas druskos vonioje yra procesas, kurio metu ant plieninių objektų susidaro kietas, atsparus dilimui{0}}paviršius, įdedant juos į išlydytą cianato ir karbonato druskų vonią. Ši krosnis gamina karštas išmetamąsias dujas, kurios yra šarminės ir nuodingos ir yra labai pripildytos kondensuojamų druskų dalelių. Šį nuodingų dujų srautą galima saugiai atvėsinti naudojant PTFE šilumokaitį, kuris atgauna svarbią šilumą be korozijos ar užsikimšimo.

Chemiškai reikalaujančių krosnies išmetamųjų dujų apdorojimo ir patikimo, ilgalaikio{0}} veikimo užtikrinimo klausimas yra vienintelis PTFE šilumokaičio druskos vonios nitrokarbonizavimo aušinimo programų metalo terminio apdorojimo įrenginiuose rūpestis. Štai kur naudojami PTFE šilumokaičiai. Jie pasižymi geru cheminiu inertiškumu ir lygiu, nelipniu paviršiumi, todėl mažiau linkę užsiteršti kondensuotomis druskomis.

Druskos vonios azoto angliavandenilių išmetimas – paaiškinta
Druskos vonios nitrokarburizavimas – tai azoto ir anglies išsklaidymo į plieno paviršių procesas, naudojant išlydytus cianato ir karbonato druskos tirpalus. Darbo metu krosnis išskiria karštas išmetamąsias dujas, kurių sudėtyje yra:

Cianato garai

Karbonato garai

Šarminiai kondensatai

Druskos aerozolis

Smulkios kietosios dalelės

Dujoms vėstant, dalis garų srauto kondensuojasi į labai korozinius skysčio lašelius ir kristalines kietas medžiagas. Kondensatas greitai puola metalinius paviršius, o susikaupusios druskos trukdo dujoms judėti, todėl ši aplinka yra sudėtinga tradiciniams metaliniams šilumokaičiams.

Taigi išmetamųjų dujų srautas yra dvigubas iššūkis – užsiteršimas ir korozija tuo pačiu metu.

Kodėl mes naudojame PTFE čia
PTFE turi daugybę savybių, kurios puikiai tinka korozinių išmetamųjų dujų aušinimui.

Visiškas atsparumas agresyviai chemijai
Azoto angliavandenilių metu susidarę kondensuoti garai gali būti itin šarminiai ir chemiškai reaktyvūs. PTFE paprastai neturi įtakos:

Cianatai.

Karbonatiniai kondensatai

Šarminiai plovimo tirpalai

Valymo priemonės – rūgštinės

Druskos aerozolis su drėgme

Atsparumas apsaugo šilumokaičio vamzdžius nuo greito skilimo, kurį patiria daugelis metalų lydinių.

Nelipnaus paviršiaus našumas-
Svarbiausia PTFE savybė išmetimo aušinimo sistemoje yra itin mažas paviršiaus lipnumas.

Plokščias fluoropolimero paviršius neleidžia kauptis:

Kristalinės druskos nuosėdos

Koncentruoti kondensatai

Pusiau kieti užteršimo sluoksniai

Ši savybė leidžia žymiai sumažinti užsikimšimo riziką nei įprasti metaliniai šilumokaičiai.

PTFE aušintuvas terminio apdorojimo{0}}gamyboje yra stiprus, atsparus korozijai

Kaip veikia PTFE šilumokaitis
Daugumoje sistemų korozinės išmetamosios dujos teka per šilumokaičio korpusą, o aušinimo terpė – PTFE vamzdžiais.

Korpuso pusės dujinis aušinimas
Dūmų-pripildytas dujų srautas iš pradžių atšaldomas, o tada patenka į šilumokaičio apvalkalą. Kai dujos susiduria su šaltesniais PTFE vamzdžių paviršiais:

Jautri šiluma išsklaido

Kondensuojantys garai atšaldo

Druskos dalelės pradeda kristi

Sukuria korozinį kondensatą

PTFE yra chemiškai inertiškas, todėl šilumokaitis gali apdoroti tiek dujines, tiek skystąsias proceso srauto fazes.

Vamzdžio pusės aušinimo skystis
Aušinimo pusė gali būti naudojama:

Perdirbtas vanduo

Aušinamas vanduo augalui

Aplinkos oro sistemos

Etilenglikolio{0}}pagrindo aušinimo skysčiai

Atgauta šiluminė energija vėliau gali būti nukreipta į kitas įrenginio dalis.

Šilumos atgavimo privalumai
PTFE šilumokaičio druskos vonios nitrokarbonizuojanti aušinimo sistema yra labai naudinga atliekų šilumos atgavimui.

Atgauta energija gali būti naudojama:

Degimo oro išankstinis pašildymas

Katilas maitinamo vandens šildymas

Augalų karšto vandens sistemų palaikymas

Pagerina bendrą krosnies efektyvumą

Degalų sąnaudų mažinimas

Kadangi azoto karbonizavimo krosnys paprastai naudojamos nuolat, net ir nedidelis šilumos atgavimo padidėjimas gali labai sumažinti augalų energijos poreikį.

Vengti užsiteršimo ir užsikimšimo
Išmetimo sistemose, kuriose yra druskos{0}}, labai svarbu kontroliuoti užsiteršimą.

PTFE lygaus paviršiaus pranašumas
Metaliniai šilumokaičiai linkę gaminti kietus kristalinius sluoksnius, tvirtai pritvirtintus prie vidinių paviršių. Jie sumažina šilumos perdavimo efektyvumą ir padidina slėgio kritimą.

Nelipnios PTFE savybės sumažina nuosėdų tvirtinimo stiprumą ir palengvina susikaupusių likučių pašalinimą priežiūros ciklų metu.

Integruotos plovimo sistemos
Purškimo strypai yra sumontuoti korpuso dalyje keliomis instaliacijomis. Šios sistemos periodiškai nuplauna dujų pusę vandeniu arba cheminėmis valymo priemonėmis.

PTFE atsparumas stipriai valymo chemijai leidžia operatoriams naudoti stipresnius plovimo tirpalus nepažeidžiant šilumokaičio vamzdžių.

Įprasti valymo skysčiai apima:

Šarminiai plovikliai

Kalkių šalinimo tirpalai yra rūgštūs

Vandens plovimo sistemos.

Pramoniniai specializuoti plovikliai

Fluoropolimeriniai vamzdeliai išlieka chemiškai stabilūs atliekant visas šias priežiūros operacijas.

Proceso pastaba
Praskiedimo oro poreikis prieš PTFE šilumokaitį
Išmetamųjų dujų temperatūra žaliavinio nitrokarburizavimo metu paprastai yra tarp:

200 laipsnių ir 400 laipsnių.

Šios temperatūros viršija rekomenduojamą nepertraukiamo darbo PTFE ribą (~110 laipsnių).

Štai kodėl dujų srautas turi būti atvėsintas prieš patenkant į PTFE šilumokaitį. Tai dažnai daroma įpurškiant reguliuojamą praskiedimo oro kiekį prieš šilumokaičio įvadą.

Skiedimo oro sklendžių sistema dažnai naudojama:

Dujų temperatūra įleidimo angoje

Užkirsti kelią vietiniam perkaitimui

Pastovus šilumokaičio veikimas

Apsaugokite PTFE vamzdžio mazgą.

Temperatūros matavimas šilumokaičio įsiurbimo angoje yra labai svarbus saugiam ilgalaikiam{0}} veikimui.

Kodėl metalo keitikliai dažnai nesinaudoja šia paslauga
Nitrokarburizavimo procese išmetimo sistemos kelia įvairių problemų įprastiems metaliniams šilumokaičiams.

Kondensato korozija
Daugelį nerūdijančio plieno ir dengtų metalų puola kondensuotos druskos ir šarminiai tirpalai.

Prilipimas prie indėlio
Kristalinės druskos turi stiprų giminingumą metaliniams paviršiams, o tai pagreitina užsiteršimą ir užsikimšimą.

Valymo apribojimai
Agresyvūs valymo tirpalai gali pažeisti metalinio vamzdelio medžiagą arba apsauginę dangą.

Terminis važiavimo dviračiu stresas
Metaliniuose komponentuose, kuriuos veikia chemiškai aktyvūs kondensatai, keli terminiai ciklai sustiprina korozijos ir nuovargio ryšį.

PTFE įveikia keletą šių problemų ne tik dėl atsparumo korozijai, bet ir dėl savo cheminio inertiškumo.

PTFE išmetimo aušintuvai: dizaino svarstymai
Kai kurie inžineriniai aspektai yra labai svarbūs projektuojant PTFE šilumokaičius krosnies išmetimo paslaugoms.

Temperatūros valdikliai
Fluoropolimeriniai vamzdeliai turi būti apsaugoti atidžiai kontroliuojant įleidimo temperatūrą.

Dujų greičio kontrolė
Dujų srautas turi būti pakankamas, kad būtų išvengta per didelio dalelių nusėdimo, bet ne toks didelis, kad pernelyg sumažėtų slėgis.

Drenažo projektavimas
Kondensato nuvedimo sistemos turi būti suprojektuotos taip, kad skysčiai nesikauptų šilumokaičio korpuse.

Prieiga prie priežiūros
Prieigos angos ir plovimo sistemos leidžia lengvai išvalyti bet kokias druskų nuosėdas.

Struktūrinės atramos
PTFE mechaninis stiprumas yra mažesnis nei metalų, todėl būtinas pakankamas atstumas tarp vamzdžių atramos, kad būtų išvengta vibracijos ar įdubimo.

Santrauka
PTFE šilumokaičiai yra tvirti, mažai-priežiūros reikalaujantys sprendimai, skirti atliekų-šilumos atgavimui iš vieno chemiškai priešiškiausių išmetamųjų dujų srautų metalo terminio apdorojimo pramonėje. Dėl lygaus nepridegančio paviršiaus PTFE gali atlaikyti korozinį kondensatą, cianato ir karbonato cheminę sudėtį ir sumažinti druskos užteršimą, todėl galima patikimai vėsinti tais atvejais, kai sugenda daugelis metalinių šilumokaičių.

Atgauta šiluminė energija gali būti naudojama įrenginio efektyvumui gerinti, iš anksto pakaitinant degimo orą, šildant katilo tiekiamąjį vandenį ir plačiau integruojant energijos atgavimą. Tinkamai kontroliuojant įleidimo temperatūrą ir skiedimo oro valdymą, PTFE šilumokaičiai puikiai veikia net ir naudojant atšiaurias nitrokarbonizavimo krosnis.

Naudodami tinkamą fluoropolimerinių medžiagų sistemą, šiandieniniai terminio apdorojimo įrenginiai gali netgi paversti kenksmingas ir ėsdinančias išmetamąsias dujas pelningu energijos šaltiniu.