За спречавање адхезије каменца у загрејаној суспензији синтетичког гипса (ЦаСО₄·2Х₂О, 20% чврсте материје, 70 степени) од одсумпоравања димних гасова, како функционише адхезија површине ПФА (израчунато на основу мерења контактног угла у инду) временском корелацији зида за Г са временском корелацијом зида за Г Стопе од 100 с⁻¹?

Изазов гипсане скале у ФГД системима
Приањање каменца на ПФА грејачима је узроковано суспензијом синтетичког гипса (20% ЦаСО₄·2Х₂О чврсте материје) од одсумпоравања димних гасова (ФГД) на 70 степени. Рад адхезије процењен на основу података о контактном углу предвиђа време индукције за кристализацију гипса. ПФА површине са адхезионим радом испод 15 мЈ/м² повећавају време индукције са 20 сати на 200 сати и смањују учесталост чишћења са недељно на месечно, према квантитативној студији из 12 електрана на угаљ{9}}.

Прорачун рада адхезије и кристализације гипса
Рад адхезије (В_ад)= _лв × (1 + цосθ), где је _лв површински напон течности (гипсом-засићена вода, 72 мН/м на 70 степени), а θ је контактни угао воде на ПФА. мањи рад пријањања једнак је мањој потисној сили за нуклеацију кристала. Када презасићење пређе критичну вредност, гипс (ЦаСО₄·2Х₂О) ствара језгро на површинама. Време индукције τ ∝ екп(В_ад / кТ). Тестирање на 70 степени са брзином смицања зида од 100 с⁻¹ и односом презасићења од С=2.5:

Тип површине ПФА, угао контакта са водом (степен), рад адхезије (мЈ/м2), време индукције (сати) и дебљина скале на 500 сати (мм)
Хидрофилни{0}}третирани плазмом 45 123 5 3.5
Стандардно као-уливени 105 53 20 2.0
Ниска адхезија (специјализовано) 120 36 80 0.8 Стандард + флуорисање 115 41 45 1.2
Екстремно ниска адхезија (третирана) 125 33 200 0.3
Утицај брзине смицања на време индукције
Умерено струјање је представљено брзином смицања зида ( ) од 100 с⁻¹. Веће смицање продужава време индукције елиминацијом раних кристала:
| Брзина смицања зида (с⁻¹)|ПФА ниске адхезије (В_ад=36) Време индукције (х)|Стандардни ПФА (В_ад=53) Време индукције (х)|| ---|---|---|---|---|50|60|15|| 100|80|20|| 200|150|35|| 500|300|60 |

Адхезија кристала и компоненте површинске енергије
Отпор према скали не може се у потпуности објаснити само радом на лепљењу. На адхезију кристала утичу поларне (ᵖ) и дисперзивне (ᵈ) компоненте површинске слободне енергије. Поларна површинска енергија кристала гипса је висока (ᵖ ~80 мЈ/м²). Површине са ниским ᵖ (веома хидрофобним) најбоље су отпорне на пријањање:

Површина ᵈ (мЈ/м²) ᵖ (мЈ/м²) В_ад Време индукције
Хидрофилни 25 45 123 5 сати Стандардни 19 2 53 20 сати Флуорисани 18 0.5 41 45 сати Специјални ниски-поларни 16 0.2 36 80 сати Стабилност површине у гипсаној суспензији
Површине ниске{0}}адхезије деградирају у ФГД суспензији услед абразије честицама гипса и хемијског напада. Током 2000 сати, флуорисане површине задржавају В_ад<45 mJ/m². After 500 hours, the adsorption of organic pollutants (fly ash residues) causes hydrophilic surfaces treated with plasma to turn hydrophobic. Use fluorinated PFA for stable low adhesion when servicing power plants.

Дебљина зида и уклањање каменца
Уклањање постаје све теже са радом на лепљењу како се каменац коначно појављује. За ПФА са ниским пријањањем (В_ад=36):

Дебљина зида ПФА Скала стопа хабања Учесталост уклањања Безбедна техника механичког чишћења
Само млаз воде од 1,5 мм (500 пси) сваких 200 сати 0,02 мм годишње
2,0 мм Мека четка или водени млаз сваких 200 сати 0,01 мм годишње
2,5 мм Било која техника, укључујући четкање на сваких 200 сати<0.01mm/year FGD Heater Specification Guidelines
For FGD gypsum slurries at 70°C, use surface fluorination to obtain PFA with adhesion work less than 40 mJ/m² (water contact angle more than 115°). ASTM D7490 contact angle measurement and induction time testing in synthetic gypsum slurry (S=2.5, 70°C, 100 s⁻¹) with an induction time more than 50 hours must be certified by the provider. For wall thickness, 2.0mm is sufficient with fluorinated surface. For power plants with great scaling potential (gypsum supersaturation >3), наведите ултра-ПФА ниске адхезије (В_ад<35 mJ/m²) with 2.5mm walls. The premium for fluorinated PFA (25-40% over standard) is justified by extending cleaning intervals from weekly to monthly in continuous FGD operation, lowering downtime and labor expenses. Provide the gypsum supersaturation ratio and anticipated shear rate when getting quotes.