कंडेनसेट रिटर्न के साथ 130 डिग्री सेल्सियस पर कम दबाव वाले स्टीम हीटिंग अनुप्रयोग के लिए अधिकतम स्वीकार्य 316 स्टेनलेस स्टील शीथ दीवार की मोटाई क्या है?

भाप जैकेट, आर्द्रीकरण कक्ष और स्टरलाइज़ेशन उपकरण जैसे कम दबाव वाली भाप प्रणालियों के लिए विद्युत विसर्जन हीटर का निर्माण करने वाले प्रक्रिया इंजीनियरों को कंडेनसेट रिटर्न के अस्तित्व के साथ बाधाओं का एक अनूठा सेट का सामना करना पड़ता है। शुद्ध पानी या सूखी भाप अनुप्रयोगों के विपरीत, कंडेनसेट रिटर्न सिस्टम में तरल पानी, घुलित ऑक्सीजन और आमतौर पर घुले हुए कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बोनिक एसिड की मात्रा का मिश्रण होता है। 316 स्टेनलेस स्टील के लिए पर्यावरण कुछ हद तक संक्षारक है, विशेष रूप से जल वाष्प इंटरफ़ेस पर जहां ऑक्सीजन सांद्रता प्रवणता स्थानीयकृत संक्षारण उत्पन्न करती है। संक्षारण भत्ता 316 म्यान की दीवार की मोटाई और भाप के संतृप्ति तापमान की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण रूप से सतह के तापमान से निर्धारित होता है। यदि शीथ सतह का तापमान बहुत कम है, तो यह घनीभूत कोटिंग और संक्षारण के गठन को प्रोत्साहित करता है, लेकिन यदि यह बहुत अधिक है, तो यह स्केलिंग और थर्मल तनाव को बढ़ाता है। यह आलेख संक्षारण दर और गर्मी संचरण के अनुकूलन के आधार पर कंडेनसेट रिटर्न स्टीम सेवा में 316 शीथ के लिए अनुमत अधिकतम दीवार मोटाई को परिभाषित करता है।

स्टीम कंडेनसेट की वापसी में संक्षारण तंत्र
130 डिग्री पर कम दबाव वाली भाप का संतृप्ति दबाव लगभग 2.7 बार निरपेक्ष होता है। जब भाप संतृप्ति तापमान से नीचे की सतह से मिलती है, तो यह तरल कोटिंग के रूप में संघनन उत्पन्न करती है। यह संघनन भाप और हवा से रिसाव में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाता है, और एक मध्यम अम्लीय घोल बनाता है, जिसका पीएच 4.5 से 6 इंच के बीच होता है, स्टेनलेस स्टील इस वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा और घनीभूत पुनर्जनन की दर के आधार पर सामान्य रूप से 0.02-0.08 मिमी/वर्ष की संक्षारण दर दिखाता है। इससे भी अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि स्थानीयकृत हमला {{10}गड्ढे और दरारों का क्षरण- जलरेखा में होता है जहां आवरण घनीभूत परत में प्रवेश करता है। ऑक्सीजन सांद्रता कोशिकाओं के निर्माण के परिणामस्वरूप जलरेखा के पास संक्षारण दर हो सकती है जो पूरी तरह से डूबे हुए दर से दो से पांच गुना अधिक है। पांच - साल के डिज़ाइन लाइफ हीटर के लिए, सामान्य संक्षारण के लिए 0.2-0.4 मिमी का संक्षारण भत्ता आवश्यक है + 0.3 - वॉटरलाइन हमले के लिए 0.6 मिमी आवश्यक है। 1.0 मिमी म्यान में पर्याप्त मार्जिन नहीं होगा और दो से तीन वर्षों में छिद्रित हो जाएगा। 1.6 मिमी म्यान पांच साल की सेवा जीवन के लिए पर्याप्त मार्जिन देता है। हालाँकि, मोटी दीवारों के कारण किसी दिए गए वाट घनत्व पर म्यान की सतह का तापमान अधिक हो सकता है, जो संक्षेपण व्यवहार को प्रभावित कर सकता है।

घनीभूत फिल्म निर्माण और संक्षारण पर दीवार की मोटाई का प्रभाव
130 डिग्री पर भाप में काम करने वाले हीटर के लिए, घनीभूत फिल्म के निर्माण से बचने के लिए शीथ सतह का तापमान संतृप्ति तापमान से अधिक होना चाहिए। म्यान पर बिना किसी तरल पानी के सूखी भाप की स्थिति तब प्राप्त होती है जब सतह का तापमान संतृप्ति से 5 - 10 डिग्री ऊपर होता है . 316 सूखी भाप में संक्षारण दर मामूली होती है - <0.01 मिमी प्रति वर्ष। उपरोक्त संक्षारण दरें संतृप्ति सतह तापमान पर या उससे नीचे निरंतर घनीभूत फिल्म के लिए हैं। म्यान की सतह के तापमान की गणना थोक भाप तापमान और म्यान की दीवार के माध्यम से गर्मी के प्रवाह के कारण तापमान में वृद्धि के रूप में की जाती है। मोटी दीवार प्रवाहकीय प्रतिरोध जोड़ती है और इसलिए किसी दिए गए वाट घनत्व के लिए सतह का तापमान बढ़ जाता है। एक मोटी दीवार वाली म्यान वास्तव में सतह को सूखा रखकर जंग को रोक सकती है। एक संकीर्ण दीवार वाला आवरण ठंडा चल सकता है और घनीभूत हमले को प्रोत्साहित कर सकता है। 130 डिग्री भाप में 8 W/cm² पर एक हीटर पर विचार करें। 1.0 मिमी दीवार 316 शीथ की बाहरी सतह का तापमान लगभग 133 डिग्री है, जो संतृप्ति से केवल 3 डिग्री अधिक है। सीमांत परिस्थितियाँ रुक-रुक कर संघनन उत्पन्न कर सकती हैं। 1.6 मिमी दीवार शीथ की बाहरी सतह का तापमान संतृप्ति से लगभग 138 डिग्री - 8 डिग्री ऊपर है, इसलिए शुष्क संचालन के लिए एक सुरक्षित मार्जिन है। यह सामग्री का संयोजन नहीं है जो संक्षारण को कम करता है, बल्कि सतह की स्थिति को गीली से सूखी में बदलता है जो मोटी दीवार प्रदान करती है। यह भाप प्रणाली डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण सबक है: बड़ी दीवारें संघनक स्थितियों में भी संक्षारण प्रतिरोध के लिए अच्छी हो सकती हैं।

स्टीम सर्विस कंडेनसेट रिटर्न के लिए अनुशंसित दीवार की मोटाई
निम्नलिखित तालिका कंडेनसेट रिटर्न के साथ कम दबाव वाली भाप सेवा में विद्युत विसर्जन हीटरों के लिए स्वीकार्य शीथ दीवार की मोटाई को सूचीबद्ध करती है। मूल्यों की गणना निरंतर संचालन, औद्योगिक बॉयलर सिस्टम के लिए विशिष्ट भाप की गुणवत्ता और 5 साल की अनुमानित सेवा जीवन के लिए की जाती है।

भाप तापमान ऑपरेटिंग वाट घनत्व अनुशंसित न्यूनतम 316 दीवार मोटाई अनुशंसित अधिकतम 316 दीवार मोटाई शीथ अधिकतम मोटाई पर सतह का तापमान अपेक्षित संक्षारण दर प्रमुख विफलता मोड 110 डिग्री (1.4 बार) 6 - 10 डब्ल्यू/सेमी² 1.2 मिमी 2.0 मिमी 115 - 122 डिग्री 0.05 - 0.10 मिमी/वर्ष घनीभूत फिल्म संक्षारण 120 डिग्री (2.0 बार) 6 - 10 डब्ल्यू/सेमी² 1.2 मिमी 2.0 मिमी 125 - 132 डिग्री 0.03 - 0.08 मिमी/वर्ष संक्रमणकालीन गीला/सूखा 130 डिग्री (2.7 बार) 6 - 10 डब्ल्यू/सेमी² 1.4 मिमी 2.5 मिमी 135 - 145 डिग्री 0.02 मिमी/वर्ष से नीचे (सूखा) थर्मल साइ
कोई भी तापमान, आंतरायिक संघनन 4 - 8 डब्ल्यू/सेमी² 1.6 मिमी 2.5 मिमी परिवर्तनीय 0.08 - 0.15 मिमी/वर्ष (गीला चक्र) वॉटरलाइन पिटिंग
140 डिग्री से अधिक भाप के तापमान के लिए, मोटी दीवारों पर म्यान की सतह का तापमान 160 डिग्री से अधिक हो सकता है, जो पानी में घुले हुए कण मौजूद होने पर स्थानीय उबलने और स्केल विकास का उत्पादन कर सकता है। इन उदाहरणों में यह वांछनीय है कि निर्दिष्ट सीमा के भीतर कम -अंत की दीवार की मोटाई प्राप्त की जाए। 120 डिग्री से नीचे के भाप तापमान के लिए किसी भी व्यावहारिक दीवार की मोटाई के साथ शुष्क म्यान की स्थिति स्थापित करना मुश्किल है क्योंकि संतृप्ति तापमान कम है और गर्मी प्रवाह के कारण तापमान में वृद्धि सीमित है। कम तापमान वाली भाप सेवा में, इंजीनियरों को यह स्वीकार करना चाहिए कि वहां संक्षेपण की एक फिल्म होगी और इसलिए शुष्क संचालन के बजाय संक्षारण भत्ता के आधार पर दीवार की मोटाई निर्दिष्ट करें।

पतली दीवारों के साथ ड्राई शीथ संचालन प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन में संशोधन
यदि भाप सेवा में (आमतौर पर कम दबाव प्रणालियों में तेज तापीय प्रतिक्रिया के लिए) 1.2 मिमी से नीचे की पतली दीवार वाली 316 म्यान की आवश्यकता होती है, तो तीन डिज़ाइन परिवर्तनों के परिणामस्वरूप कम तापमान वृद्धि के बावजूद शुष्क संचालन हो सकता है। एक है वाट घनत्व को बढ़ाना। वाट घनत्व में 5 W/cm² से 10 W/cm² तक की वृद्धि से म्यान की सतह का तापमान लगभग 15-20 डिग्री तक बढ़ सकता है और ऑपरेशन गीले से सूखे में बदल सकता है। यदि भाप का प्रवाह रोक दिया जाता है तो व्यापार {{10} बंद होने पर स्थानीय ओवरहीटिंग का जोखिम अधिक होता है। दूसरा समायोजन अधिक चरम तापमान पर हीटर को रुक-रुक कर चलाने के लिए है। एक हीटर जो 130 डिग्री और 180 डिग्री के बीच चक्र करता है, वह अपना अधिकांश समय संतृप्ति तापमान से ऊपर बिताएगा, जिसमें स्टार्टअप के दौरान केवल थोड़े समय के लिए घनीभूत संपर्क होगा। यदि हीटर मिनटों में सूखी स्थिति में है, तो स्टार्टअप के दौरान संक्षारण क्षति सीमित है। अंतिम परिवर्तन हीटर के चारों ओर तरल पानी को बनने से रोकने के लिए एक घनीभूत नाली की स्थापना है। किसी भी स्थायी घनीभूत की अनुपस्थिति में, भले ही सतह एक पतली फिल्म के साथ नम हो, संक्षारण दर बहुत कम हो जाती है। अधिकांश औद्योगिक भाप प्रणालियों के लिए 1.6 मिमी की दीवार की मोटाई संक्षारण भत्ता, शुष्क संचालन मार्जिन और यांत्रिक शक्ति के बीच एक अच्छा समझौता है। इंजीनियरों को सतह के तापमान पर आवश्यक मार्जिन प्रदान करना होता है, जो अक्सर संतृप्ति से 5-10 डिग्री ऊपर होता है, और निर्माता से दीवार की मोटाई और वाट घनत्व संयोजन निर्धारित करने के लिए कहता है जो यह मार्जिन प्रदान करेगा। इस अनुमान को करने में असमर्थ आपूर्तिकर्ता स्टीम कंडेनसेट सेवा की विशेष आवश्यकताओं की सराहना नहीं कर सकता है।