Која је реална максимална брзина протока за ПФА грејач потопљен у мешавину стаклених перли без ерозивног хабања?

The PFA heater sheaths are a little bit abrasive to glass beads (diameter 200 µm, Mohs hardness 5–6). Sharp silica sand cuts more, round glass beads less cutting and more surface fatigue. The critical velocity for the commencement of detectable erosion (wall thinning >0,1 мм/годишње) је 3,5-4,0 м/сец за ПФА зид од 2 мм. За дужи радни век (5 година, 40.000 х) највећа могућа брзина протока је 2,5–3,0 м/с, што ограничава ерозију на 0,2–0,3 мм/год. Изнад 4,5 м/с, стопе ерозије се брзо повећавају на 0,8-1,2 мм/годишње, еродирајући зид на 1 мм за 1-2 године. Стаклене перле су мање ерозивне од силицијум песка и ерозивније од полимерних пелета. За брзине веће од 3,5 м/сец, наведите дебљи ПФА зид (3 мм) или заменљиви хабајући рукав.

Механизам ерозије сферних наспрам угаоних честица
Концентрација напона на површини ПФА изазвана сферним стакленим перлама је мања од концентрације угаоних честица. Али округли облик шири моћ удара на шири регион, ограничавајући количину локалног сечења. Ерозија се јавља умором. Поновљени удари доводе до микропукотина које се спајају и формирају јаме. Брзина ерозије је пропорционална Е=кв^н, са н=2.5-3.0 за сферне честице (вс . 3.0-3.5 за угаоне). При брзини од 3 м/с, стаклене перле еродирају при 0,15–0,25 мм/годишње, силицијум песак при истој брзини еродира 0,4–0,6 мм/годишње. Стаклене перле су 2-3× мање деструктивне.

Ово чини ПФА грејаче погоднијим за сервис стаклених куглица (нпр. мешалице са перлама, класификатори са флуидизованим слојем) него за сервис силицијум песка.

Стопа ерозије у односу на брзину протока (2мм ПФА зид, 80 степени, 10% чврсте материје)
Брзина протока (м/с) Стопа ерозије облика честица (мм/год) Време до 1 мм (од 2 мм) Преостало 5-годишње проређивање (мм) Препоручена максимална брзина, 5-годишњи век
1,0 Сферни 0.03-0.05 20-30 година 0,15-0,25 Безбедни 1,5 Сферни 0.05-0.08 12-20 године 0,25-0,40 Безбедни 2,0 Сферни 0.08-0.12 8-12 године 0,40-0,60 Безбедни 2,5 Сферни 0,12-0,18 година–{80}Прихватање–{8}
3,0 Сферни 0.18-0.25 4-6 година 0,90-1,25 Маргинални (10% стањивање за 5 година)
3,5 Сферни 0,25–0.35 3–4 године 1,25–1,75 Не препоручује се.
4,0 Сферни 0.35-0.50 2-3 година 1,75-2,50 Бр
4.5 Spherical 0.50–0.80 1.2–2 years >2.0 (перфорација) бр.
5,0 сферни 0,80–1.20 0.8–1,2 год. Перфорација бр.
За поређење: песак од силицијум диоксида (угаони, 200 µм) при 3 м/с еродира 0,5-0,8 мм/годишње - 2-3× брже.

Утицај концентрације чврстих материја
При константној брзини, брзина ерозије је у суштини линеарна функција садржаја чврстих материја (теж.%). За 3 м/с:

Концентрација чврстих материја (теж.%) Стопа ерозије (мм/годишње) Разређивање од 5 година (мм) Предлог
1% 0,03–0.05 0.15–0,25 Безбедно Било која брзина до 4 м/с 5 % 0.10-0.15 0.50-0.75Безбедно до 3,5 м/с.
10% 0,18–0.25 0.90–1,25 Максимално 3,0 м/сек.
20% 0.30-0.45 1.50-2.25 Макс. 2.5 м/с
30% 0,45–0.65 2.25–3,25 Избегавајте ПФА Користите металну или заменску чауру
Практичне идеје
Живот са 2 мм ПФА зидом 5 година:

Максимална брзина=2.5 м/с за 10% стаклених перли.

Макс. брзина=3.0 м/сец са 5% стаклених перли

Максимална брзина=3.5 м/с за 2% стаклених перли

Да бисте продужили живот:

Дебљи зид: 3 мм ПФА еродира 0,12–0,18 мм/годишње при 3 м/с → 0,6–0,9 мм стањи за 5 година → прихватљиво.

Нижа брзина: Смањите брзину пумпе или инсталирајте исправљаче протока да бисте смањили брзину на 2 м/сец.

Оријентација: Вертикални ток паралелан са осом грејача смањује ерозију 5-10× у односу на попречни ток (погледајте члан #72).

Навлака за хабање: Заменљива ПТФЕ чаура, дебљине 1 мм, постављена је преко грејача. Мењајте рукав сваке 2-3 године. ПФА испод остаје нетакнут.

Пример са терена
ПФА грејачи са зидом од 2 мм су коришћени са петљом од стаклене перле (200 µм, 15% чврсте материје, 3,2 м/с, 80 степени). После 18 месеци грејачи су кородирали до дебљине од 1 мм (стопа стањивања од 0,7 мм годишње). Постројење је инсталирало хабајући рукав (2 мм дебљине ПТФЕ, 50 сваки) преко ПФА грејача. Навлака се истрошила после 12 месеци и замењена је. ПФА грејач је био оригиналне дебљине. ПФА грејач је и даље функционисао након 5 година. По 50 сваки) на ПФА грејачу је био ношен 1 месеца и изашао је после 2 месеца замењен.ПФА грејач је био оригиналне дебљине. ПФА грејач је још увек био у употреби након 5 година. Трошак рукава Тхе250 је уштедео 2.000 долара у замени грејања током 5 година.

Откријте и надгледајте
For existing slurry service, measure PFA wall thickness annually at five sites (upstream, downstream and sides) with an ultrasonic gauge. Velocity is too high if thinning is >0,2 мм/год. Избори:

20% мање брзине (50 до 60% мање ерозије).

Прихваћени век трајања грејача од 2 године.

Додајте ношење рукава.

Закључак. 2.5-3.0 м/с Макс. за 5-годишњи живот са 10% стаклених перли
Највећа брзина протока за ПФА грејач уроњен у суспензију од 200 µм стаклених перли (10% чврсте материје, 80 степени), без ерозивног хабања, је 2,5-3,0 м/с за 5 година радног века са зидом од 2 мм. При брзини од 3,5 м/с ерозија се убрзава и живот се смањује на 3-4 године. Стаклене перле су мање ерозивне од силицијум песка (2-3 пута нижа стопа ерозије) иако је контрола брзине и даље потребна. Одредите дебље зидове (3 мм) или заменљиве хабајуће навлаке за већу брзину или продужени радни век. Тхицкн. мери Годишње; заменити ако рем. зид Већи или једнак 1 мм "Округла" је могућа за сферне перле, иако се и даље носе. Контролна брзина . Измерите ерозију. Замените на време. Зависи од грејача.