Како измењивачи графита рукују талогом и чврстим супстанцама-напуњеним течностима у поређењу са измењивачима ПТФЕ цеви?

Токови процеса могу садржати чврсте материје, финоће катализатора, минералне преципитате или полимерне куглице. Значајан аспект дизајна је управљање овим материјалима како би се избегла блокада и ерозија у измењивачу топлоте, где се графит и ПТФЕ понашају сасвим другачије. Одабир погрешног материјала може значити редовно чишћење, прерано квар или чак непланирани застој. Разумевање разлике у руковању квалитетима графита у односу на ПТФЕ суспензију може вам помоћи да направите прави избор за сваку примену.

Измењивачи графитних блокова: Отпорни на хабање, али подложни зачепљењу
Графитни измењивачи топлоте су често блокови или коцке са равним цевима избушеним кроз њих (обично 10 до 20 мм у пречнику) за проток процесне течности. Сам материјал је добар у отпорности на абразију због своје тврдоће и може боље да толерише деловање чврстих чврстих честица од ПТФЕ-а. Врсте карбонског графита који се користе у измењивачима топлоте имају јаку отпорност на хабање на кристалне или металне честице.

Проблем са графитом није ерозија, већ хидраулична опструкција. Мали равни ходници не остављају места за било какво померање или скретање. Зачепљење се дешава брзо ако се супстанце агломерирају, таложе или укључују честице веће од пречника пролаза. Влакна, лепљиви преципитати или честице неправилног облика премошћују отвор рупе. Када је пут ометан, потребно је чишћење, што може да доведе до механичког ломљења или хемијског растварања, што обично захтева уклањање измењивача из употребе. Не постоји алтернативни пут тока. Једна зачепљена рупа може смањити капацитет преноса топлоте, а неколико блокада може учинити јединицу безвредном.

Измењивачи графитних блокова се не саветују за услуге које садрже влакна, велике агломерате или друге чврсте материје које имају тенденцију да се таложе у условима ниског протока. Најбоље функционишу у чистим, не-абразивним течностима где је висока топлотна проводљивост (100-150 В/мК) најважнији критеријум.

ПТФЕ цевни измењивачи: флексибилни, али се зачепљују-склоне ерозији-склоне
Још један скуп{0}} компромиса нуде снопови цеви од ПТФЕ (политетрафлуороетилена). ПТФЕ је по природи мекан. Када је изложен тврдим, оштрим честицама које путују великом брзином, троши се брже од графита. Временом, абразивне супстанце попут песка, ситних честица катализатора или металних оксида могу се истрошити кроз зидове цеви, стварајући цурење. Критеријуми брзине су важни. За талог је неопходна минимална брзина од 1,5-2 м/сец да би се спречило таложење, али брзине веће од 3 м/сец повећавају ерозију.

С друге стране, ПТФЕ цеви су мање склоне зачепљењу из два разлога. Чврсте материје се теже лепе због глатког -отвора који се не лепи. Флексибилност ПТФЕ-а омогућава да се цев мало растегне и прође донекле велике честице без трајног оштећења. Цевни сноп такође нуди неколико паралелних путева (често стотине ситних цеви пречника) тако да једна запушена цев нема утицаја на укупни пренос топлоте. Често се чишћење врши на месту обрнутим током или испирањем.

У прљавим услугама, где су материјали меки, неправилни или у ниским концентрацијама, флексибилност ПТФЕ је предност. ПТФЕ цевни измењивачи обезбеђују стабилан рад са малим одржавањем за повремене честице уместо непрекидних суспензија.

Оквир за одлучивање: карактеристике чврстих тела Изаберите опцију
Успешан избор ПТФЕ суспензије у односу на руковање графитом је функција пажљиве процене укључених супстанци. Препоручени приступ је заснован на следећим факторима одлуке:

Графитни блок ПТФЕ Тубе чврсте карактеристике
Величина честица < 1/3 пречника пролаза (нормално<3-6 mm)Can pass particles up to tube ID (typically 5-10 mm); flexibility helps
Тврдоћа честица Добра отпорност (Мохс 1-2) Отпорна на лошу, избегавајте оштре или оштре абразивне честице
Облик честице Заобљен или угао. Избегавајте влакнаста Влакна и меки агломерати лако пролазе кроз њих
Пожељна концентрација < 5% запремине; повећана опасност од таложења15-20% изводљиво са довољном брзином
Адхезија / лепљивост Може запрљати и премостити рупе{0}}Нелепљива површина спречава лепљење
Ниједан материјал није погодан за фине, тврде, брзо{0}}покретне суспензије као што су честице катализатора у струји угљоводоника или минералне суспензије у хидрометалургији. За такве тешке абразивне услуге могу бити потребни керамички или силицијум карбидни измењивачи топлоте.

ПТФЕ је често прихватљивији за меке или споро покретне честице као што су полимерне куглице, биолошке суспензије или преципитиране соли због његове отпорности на зачепљење и могућности чишћења. ГРАФИТ, ако су не-неабразивне течности бистре и добре термичке перформансе су од виталног значаја, а ако чврсте материје недостају или су веома фине, ипак остаје материјал избора.

Практичне смернице за сервисирање стајњака
Брзина протока у ПТФЕ измењивачима који преносе течности са чврстим материјама-мора да буде довољна да спречи таложење. Препоручује се минимално 1,5–2 м/с да би се честице држале у суспензији. Периодично испирање или преокрет протока помаже у уклањању свих остатака који су се накупили.

У графитним измењивачима може се користити филтрација узводно или сито (величина ока 1–2 мм) да спречи улазак великих честица у пролазе блока. Пад притиска у измењивачу се редовно прати тако да се рано зачепљење може открити пре него што капацитет буде озбиљно погођен.

Абстрацт
Графит и ПТФЕ не успевају на супротне начине, стога је потребно пажљиво испитивање величине честица, тврдоће и режима протока за руковање чврстим материјама. Графит је отпоран на хабање, али се лако зачепљује. ПТФЕ може да рукује меким и лепљивим супстанцама без ометања, али еродира при нападу тврдих честица. Не постоји једно решење које одговара свим величинама за рад са талогом. За успешан избор измењивача топлоте потребно је потпуно разумевање течности, укључујући све њене загађиваче-не само састав масе. Ако је профил чврсте материје непознат или веома варијабилан, најсигурнији пут је конзервативан дизајн са већим каналима (графит) или заменљивим цевним сноповима (ПТФЕ).