Nyob rau hauv cov txheej txheem uas scaling yog inevitable -xws li cua sov dej los yog tej yam ntxhia slurries - tsoos exchangers sai insulate lawv tus kheej nrog ib txheej ntawm pob zeb. Lub txaj fluidised sib ntaus sib tua rov qab nrog ib tug swarm ntawm me me, tumbling hais tias zom tawm ntawm lub teev kom ceev raws li nws cov ntaub ntawv, ua kom lub PTFE hlab huv si thiab cov cua sov ntws. Los ntawm kev sib txuas cov kev tiv thaiv corrosion ntawm PTFE nrog cov neeg kho tshuab ntxuav tus kheej ntawm lub txaj fluidised particle txaj, chav kawm tshiab ntawm cov khoom siv hluav taws xob tau xa tawm tas li, kev ua haujlwm siab hauv cov kev pabcuam nyuaj tshaj plaws.
Cov teeb meem Scaling nyob rau hauv Pa cua sov Exchangers
Scaling (tseem hu ua fouling) tshwm sim thaum cov ntsev yaj, cov zaub mov, lossis cov khib nyiab tshem tawm ua ntej mus rau qhov chaw hloov hluav taws xob. Cov dej nyuaj tso calcium carbonate. Mineral slurries tawm silicate los yog sulfate nplai. Txawm tias kev loj hlob lom neeg tuaj yeem tsim ua yeeb yaj kiab. Nyob rau hauv ib txwm plhaub-thiab-tube los yog phaj exchanger, scale accumulates nyob rau hauv lub sij hawm. Lub thermal kuj ntawm 1 hli txheej ntawm calcium carbonate yog sib npaug rau ntxiv kaum millimeters hlau. Thaum tshav kub kub hloov coefficients poob qis heev, xav tau cov kua dej ntau dua, lub sij hawm nyob ntev dua, los yog lub sij hawm kaw rau kev tu.
Cov tshuaj ntxuav (acid circulation) yog corrosive thiab tsim cov khib nyiab pov tseg. Kev tu neeg kho tshuab (cov pas nrig, txhuam hniav, lossis cov dej siab siab) yuav tsum tau muab cov khoom sib hloov mus rau offline, qee zaum rau hnub. Hauv cov kev pabcuam loj loj, cov khoom poob los ntawm kev tu tuaj yeem tshaj tus nqi peev ntawm cov khoom sib pauv hauv ib xyoos.
Yuav ua li cas lub txaj Fluidised Thaum tshav kub kub Exchanger ua haujlwm
Lub txaj fluidised cov khoom siv hluav taws xob sib txuas nrog cov khoom me me, cov khoom sib txuas-feem ntau alumina, iav hlaws, stainless hlau txhaj tshuaj, los yog ceramic spheres- rau hauv cov dej ntws. Cov khoom no tau nqa nrog cov txheej txheem ua kua hauv cov hlab ntsha (los yog ntawm lub plhaub sab, txawm tias lub txaj-sab fluidised ntau dua). Raws li cov kua dej ntws los ntawm cov hlab ntsha vertically, cov khoom yuav nkag mus. Lawv ntog, sib tsoo, thiab maj mam txhuam cov phab ntsa sab hauv. Txhua qhov ntsuas uas pib nucleate yog tam sim ntawd abraded tam sim ntawd los ntawm qhov kev ua haujlwm tas li ntawm cov khoom txav mus.
Cov khoom tsis yog abrasive txaus los ua kom puas lub raj khoom. Rau PTFE hlab, uas yog softer dua hlau, particle loj, ceev, thiab concentration yog ua tib zoo tswj. Tej particle diameters li ntawm 1 mus rau 5 mm, thiab cov concentrations yog khaws cia hauv qab 5% los ntawm ntim. Cov khoom sib cais los ntawm cov txheej txheem kua hauv lub nkoj loj dua los yog cua daj cua dub ntawm qhov hluav taws xob sib hloov. Los ntawm qhov ntawd, lawv rov qab mus rau qhov nkag, tsim lub voj kaw. Lub kaw lus ua haujlwm tsis tu ncua, tsis tas yuav muaj tus neeg teb xov tooj cuam tshuam rau kev ntxuav.
Nws yog ib tug maj mam tab sis relentless dej dav hlau nyob rau hauv txhua lub raj-tshwj tsis yog "dav hlau" tiag tiag yog ntau txhiab qhov khoom txav ntawm qhov nrawm nrawm, tshem tawm cov nplai thaum ntxov ntawm kev tsim ua ntej nws tuaj yeem loj hlob mus rau hauv ib txheej insulating.
Pairing Fluidised txaj Technology nrog PTFE Tubes
PTFE (polytetrafluoroethylene) raj muaj tshuaj lom neeg tshwj xeeb. Lawv yog inert rau muaj zog acids, alkalis, thiab organic solvents. Txawm li cas los xij, PTFE muaj cov thermal conductivity tsawg (kwv yees li 0.25 W / m·K) piv rau cov hlau (15-400 W / m·K). Yog li ntawd, ib qho ntxiv fouling kuj yog tshwj xeeb detrimental. Ib txheej txheej nyias nyias ntawm lub raj PTFE tuaj yeem txiav cov cua sov hloov ntawm 50% lossis ntau dua vim tias lub raj nws tus kheej twb ua rau muaj qhov cuam tshuam tseem ceeb thermal.
Qhov kev ntxuav tus kheej ntawm lub txaj fluidised yog li ntawd tseem ceeb dua rau PTFE hlab dua li cov hlab hlau. Los ntawm kev tshem tawm tsis tu ncua, lub txaj ua kom ntseeg tau tias tsuas yog thermal kuj yog PTFE phab ntsa nws tus kheej ntxiv rau cov dej ciam teb. Tag nrho cov tshav kub hloov coefficient tseem nyob ruaj khov thiab kwv yees tau ntau lub hlis lossis xyoo ua haujlwm.
Lub hom phiaj lo lus tseem ceebfluidised txaj kub exchanger PTFE hlab tus kheej -tuencapsulates no synergy: PTFE muab kev tiv thaiv corrosion rau aggressive scaling fluids, thaum lub fluidised hais muab txhua yam tu uas tshuaj los yog thermal txhais tau tias ua tsis tau yam tsis tau kaw.
Cov txiaj ntsig hauv Cov Kev Pab Cuam Loj
Cov kev pabcuam scaling hnyav muaj xws li:
Cua sov dej nyuajnyob rau hauv cov cua txias yees, boilers, los yog cheeb tsam cua sov systems. Calcium carbonate precipitates sai tshaj 60 degree. Lub txaj fluidised PTFE exchanger tuaj yeem ua haujlwm tsis tu ncua yam tsis muaj kua qaub ntxuav.
Concentrating ntxhia slurrieshauv mining los yog chiv ntau lawm. Gypsum, calcium sulfate, thiab phosphate scales yog heev tenacious. Lub txaj fluidised ua kom cov phab ntsa ntawm lub raj huv si, tswj cov nqi tsim khoom.
Evaporating brines los yog desalination preheatingqhov twg ntsev crystallization yuav txwv tsis pub cov hlab hlau. PTFE's non-stick nto ua ke nrog particle scouring zoo tshem tawm adhesion.
Khib kub rov qab los ntawm scaling txheej txheem ntwsuas yuav foul pa exchangers. Lub txaj fluidised tso cai rau cua sov kom rov qab tau qhov chaw uas yav tas los ua tsis tau.
Cov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm kev ua haujlwm yog:
Tsis tu ncua tshav kub hloov coefficient- Tsis muaj degradation dhau sijhawm. Lub exchanger ua haujlwm ntawm lub peev xwm tsim los ntawm kev pib mus rau kev kaw.
Tsis muaj tshuaj ntxuav- Tshem tawm cov khib nyiab pov tseg, khaws cov tshuaj ntxuav, thiab cov kauj ruam ua kom tsis zoo.
Txo downtime- Tus exchanger yeej tsis xav tau offline rau kev tshem tawm. Kev kaw yog txwv rau qhov tsis tshua muaj kev tshuaj ntsuam xyuas tshuab (txhua 2-5 xyoos).
Kev txuag hluav taws xob- Vim tias cov cua sov hloov pauv tsis poob qis, qhov xav tau ntawm cov kua dej los yog cov nqi ntws tsis tas yuav tsum tau nce ntxiv kom them nyiaj rau fouling. Pumping fais fab rau cov khoom feem ntau yog 5-15% ntawm cov cua sov xa mus, ib qho kev nplua me me piv rau cov txiaj ntsig.
Lub neej ntev dua- PTFE cov raj tsis hnav zoo heev vim tias cov khoom raug xaiv los ua softer dua cov khoom siv raj lossis ua haujlwm ntawm qhov nrawm nrawm. Nyob rau hauv kev xyaum, raj lub neej ntawm 5-10 xyoo yog qhia nyob rau hauv fluidised txaj kev pab cuam.
Technical Design Considerations
Kev xaiv Particle
Cov khoom yuav tsum yog:
Nthuav txaus kom nqa mus los ntawm cov dej ntws tab sis tsis ntom heev uas lawv nyob ntawm qhov qis qis.
Nyuaj txaus rau abrade nplai tab sis tsis nyuaj uas lawv erode PTFE. Alumina (aluminium oxide) muaj Mohs hardness ntawm 9, uas tuaj yeem hnav PTFE lub sijhawm. Cov hlaws iav (hardness 5-6) los yog cov hlaws ceramic raws li silica lossis zirconia yog nyiam. Rau cov khaubncaws sab nraud povtseg, txiav PTFE lossis cov hlaws polymer tuaj yeem siv.
Chemically inert rau cov txheej txheem kua. Cov iav yog tsim rau ntau cov kua qaub los yog nruab nrab, thaum cov khoom siv ceramic lossis hlau yog siv rau cov kev pabcuam alkaline lossis kub kub.
Size-uniform kom tsis txhob ntim lossis xa tawm. Cov khoom feem ntau yog spherical los yog ze-sperical rau kev kwv yees fluidisation.
Tube Geometry thiab Orientation
Fluidised txaj tshuab ua haujlwm zoo tshaj plaws nrog txoj hlua ncaj, vertically taw qhia. Cov particles cia siab rau lub ntiajteb txawj nqus thiab cov dej ntws nce mus rau recirculate. Kab rov tav raj los yog U-khoov ua rau particle nyob thiab thaiv. Yog li ntawd, lub txaj fluidised PTFE lub tshav kub exchanger yog yuav luag ib txwm ib tug ntsug plhaub-thiab-tube tsim nrog cov txheej txheem kua nyob rau hauv lub raj sab (nqa cov hais) thiab cua sov los yog txias nruab nrab ntawm lub plhaub sab.
Txoj kab uas hla ntawm lub raj yuav tsum loj txaus kom cia cov khoom hla mus yam tsis muaj kev sib txuas. Qhov tsawg kawg nkaus lub raj sab hauv txoj kab uas hla yog feem ntau 15-25 mm. PTFE leeg feem ntau tau txais kev txhawb nqa los ntawm lub tes tsho hlau sab nraud los tiv thaiv kev tawg nyob rau hauv lub siab ntawm cov kua dej ntws.
Kev nrawm thiab siab poob
Cov dej tshaj tawm yuav tsum tshaj qhov "qhov tsawg kawg nkaus fluidisation tshaj tawm" (qhov ceev ntawm lub txaj particle nthuav dav thiab cov khoom raug tshem tawm) tab sis nyob rau hauv qab ntawm "ntim tshaj tawm" (qhov twg cov khoom tau nqa tawm ntawm lub raj sai heev). Rau 2 hli iav hlaws hauv dej, qhov ntau yog kwv yees li 0.5-2 m / s. Kev poob siab thoob plaws lub raj ntim yog siab dua nyob rau hauv ib qho kev sib pauv sib piv-feem ntau yog 50–100 kPa-vim qhov sib ntxiv ntawm cov khoom. Qhov kev nplua no lees txais tau muab tshem tawm ntawm kev tu lub sijhawm.
Kev sib cais thiab rov ua dua
Nyob rau sab saum toj ntawm lub raj ntim, cov kua dej-particle sib tov tawm mus rau hauv lub nkoj loj-ntev disengagement. Lub ndlwg ntawm cov dej ntws tawm, cia cov particles los ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Cov kua dej ntshiab txuas ntxiv mus rau tus txheej txheem. Cov khoom sib dhos tau sau rau hauv lub hopper thiab xa rov qab mus rau qhov nkag ntawm cov yeeb nkab recirculation, feem ntau siv cov ntsia hlau conveyor lossis cov dej ntws tawm. Cov particle ncig tus nqi yog kho kom muaj qhov xav tau concentration (feem ntau 2-5% los ntawm ntim hauv cov hlab).
Daim ntawv thov thiab kev siv khoom siv
Fluidised txaj kub exchangers nrog hlau hlab tau siv txij li thaum xyoo 1970s hauv kev lag luam xws li qab zib refining (kub cane kua txiv), geothermal zog (kuav scaling brines), thiab dej khib nyiab. Txawm li cas los xij, ntau cov kua dej scaling kuj corrosive. Stainless hlau los yog titanium raj tiv thaiv corrosion tab sis yog kim thiab tseem yuav tsum tau tu ncua sij hawm. PTFE raj, ua ob qho tib si corrosion-resistant thiab tsis-stick, yog ib qho kev hloov kho tshiab.
Kev teeb tsa tsis ntev los no tau tshwm sim hauv:
Fertilizer nroj tsuag- Cua sov phosphoric acid slurries uas muaj gypsum. PTFE hlab tiv thaiv acid nres, thaum lub txaj fluidised nres gypsum deposition.
Desalination preheaters- Kev kho dej hiav txwv nrog cov tshuaj tua kab mob tuaj yeem txo lossis tshem tawm, txo cov nqi khiav haujlwm.
Cua sov mine backfill slurry- Kev sib xyaw ntawm cov tailings thiab cov cement uas nrawm nrawm ntawm cov hlau. Lub txaj fluidised PTFE exchanger tswj cov cua sov hloov mus rau lub hlis.
Cov kev txwv thiab cov kev taw qhia yav tom ntej
Fluidised txaj PTFE tshav kub exchangers tsis yog ib tug universal tov. Lawv xav tau kev teeb tsa ntsug siab dua, uas yuav tsis haum rau cov nroj tsuag uas twb muaj lawm. Cov hais ntxiv complexity thiab thawj tus nqi. Rau cov kua dej uas muaj viscosity heev, fluidisation tej zaum yuav tsis zoo. PTFE tsis tshua muaj thermal conductivity tseem ua rau lub hauv paus tsis kam, yog li cov cuab yeej siv tau zoo tshaj plaws rau cov kev pabcuam uas fouling yuav ua rau cov hlau sib pauv siv tsis tau, tsis yog rau cov dej huv uas cov hlau pauv yuav ua tau zoo dua.
Kev tshawb fawb txuas ntxiv mus rau hauv cov khoom me me, sib dua uas tuaj yeem siv rau hauv kab rov tav lossis inclined hlab. Lwm txoj kev loj hlob yog kev siv cov khoom sib nqus uas khaws cia los ntawm cov hlau nplaum sab nraud, tshem tawm qhov xav tau ntawm lub nkoj sib cais. Txawm li cas los xij, kev sib xyaw ua ke ntawm PTFE hlab nrog lub txaj tus kheej tu lub txaj yog twb muaj pov thawj kev daws teeb meem rau qee qhov teeb meem kev lag luam nyuaj tshaj plaws.
Summary : Ib qho Zoo Tshaj Plaws rau Kev Scaling thiab Corrosion
Fluidised txaj thev naus laus zis, thaum ua ke nrog PTFE hlab, muaj cov tshuaj nyob ze rau kev ua kom corrosive, scaling kwj ntws zoo, tshem tawm qhov mob loj. Kev tu tus kheej ntawm cov khoom siv hluav taws xob tiv thaiv kev sib sau ua ke, tswj kom muaj qhov sib txawv ntawm cov cua sov tsis tu ncua yam tsis muaj kev kaw rau tshuaj lom neeg lossis tshuaj ntxuav. PTFE muab cov tshuaj tiv thaiv uas cov hlab hlau tsis muaj, thaum lub txaj fluidised kov yeej PTFE qhov thermal conductivity tsawg los ntawm kev ua kom tsis txhob muaj txheej txheej fouling ntxiv. Kev tsim kho tshiab feem ntau txhais tau hais tias kev sib txuas ob lub thev naus laus zis tshiab hauv txoj kev tshiab- thiabfluidised txaj kub exchanger PTFE hlab tus kheej -tutswvyim yog ib phau ntawv piv txwv. Rau cov txheej txheem engineers ntsib ob txoj kev sib tw ntawm corrosion thiab scaling, lub thev naus laus zis no tau hloov pauv dab tsi yog ib qho kev saib xyuas npau suav phem rau hauv kev teeb tsa-thiab-tsis nco qab ua haujlwm.
