अधिकतम कण वेग क्या है जिसे 1.5 मिमी पीएफए शीथ बिना क्षरण विफलता के झेल सकता है?
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अपघर्षक घोल सेवा में {{0}खनन, रंगद्रव्य निर्माण, उत्प्रेरक हैंडलिंग में {{1}द्रव में फंसे ठोस कण पीएफए हीटर शीथ से टकराते हैं और दीवार की मोटाई को उत्तरोत्तर कम करते हैं। 1.5 मिमी पीएफए शीथ (सामान्य औद्योगिक हीटरों के विशिष्ट) के लिए, क्षरण विफलता से पहले अधिकतम कण वेग कण कठोरता, आकार, एकाग्रता और प्रभाव के कोण का एक कार्य है। सिलिका रेत (मोह कठोरता 7, औसत व्यास 200 µm, वजन के अनुसार 5%) के लिए, 2-वर्षीय सेवा जीवन (8,000 परिचालन घंटे/वर्ष मानते हुए) के लिए अधिकतम स्वीकार्य वेग 2.5-3.0 मीटर/सेकेंड है। 3.5 मीटर/सेकंड से ऊपर कटाव 0.5 मिमी/वर्ष तक पहुंच जाता है और 1.5 मिमी की दीवार 2 वर्षों में 1.0 मिमी से कम हो जाएगी, जब पारगमन और यांत्रिक विफलता संभव हो जाएगी। कठोर कणों (एल्युमिना, मोह्स 9) के लिए अधिकतम वेग घटकर 1.5-2.0 मीटर/सेकेंड हो जाता है। नरम कणों (Mohs 3 चूना पत्थर) के लिए 5.0 m/s तक का वेग अनुमेय है। कटाव की दर E=k × vn द्वारा दी गई है जहां PFA के लिए n=2.5-3.5 है।
वेग बाधाएं और कटाव दर गणना
पीएफए के क्षरण की दर को ई=सी (v)^3.2 (डी)^0.7 (एच_पी/एच_टी)^1.2 द्वारा परिभाषित किया गया है, जहां ई मिमी/वर्ष में है, वी एम/एस में वेग है, डी मिमी में कण व्यास है, एच_पी मोह में कण कठोरता है, एच_टी लक्ष्य कठोरता (पीएफए ~ 2.5 मोह) है, और सी एक एकाग्रता पर निर्भर स्थिरांक है। सिलिका रेत के लिए (d=0.2 मिमी, Hp =7) 2 wt % पर, C लगभग 0.015 है। v=2.5 मीटर/सेकंड, ई=0.015 × (2.5)^3.2=0.015 × {{19%) मिमी/वर्ष पर। क्षरण 2+ वर्षों में (16000 घंटे) 1.5 मिमी से शुरू होकर, विश्वसनीय सेवा की सीमा पर शेष मोटाई=0.82 मिमी - (न्यूनतम 0.8-1.0 मिमी अनुशंसित)। v=3.0 मी/सेकंड पर, E=0.015 x (3.0)^3.2=0.015 x 39.8=0.60 मिमी/वर्ष, 2 वर्षों में 1.20 मिमी, केवल 0.30 मिमी-अस्वीकार्य। इसलिए कणों के इस समूह के लिए 1.5 मिमी दीवार के साथ 2 साल के जीवन के लिए अधिकतम सुरक्षित वेग 2.7 मीटर/सेकेंड है।
एल्यूमिना के लिए C ~ 0.025 (H_p{2}}, d{3}} मिमी, सांद्रण{{4%)%) v=1.8 m/s पर, E=0.025 × (1.8)^3.2=0.025 × 10.2=0.255 मिमी/वर्ष, 2 वर्षों में 0.51 मिमी, शेष 0.99 मिमी {{13%) स्वीकार्य। v=2.0 मीटर/सेकेंड पर, ई=0.025 × (2.0)^3.2=0.025 × 12.1=0.30 मिमी/वर्ष, 2 वर्षों में 0.60 मिमी, 0.90 मिमी छोड़कर - सीमांत लेकिन स्वीकार्य। वी=2.5 एम/एस ई=0.025 * 22.6=0.565 मिमी/वर्ष पर, 2 वर्षों में 1.13 मिमी, 0.37 मिमी शेष-अस्वीकार्य
सामग्री के अनुसार अधिकतम कण वेग (2 वर्ष जीवन, 1.5 मिमी दीवार)
Particle Hardness (Mohs) MaterialTypical Size (microns)Max Velocity (m/s) for 2 Year Life Erosion Rate at Maximum Velocity (mm/yr)Remaining Thickness After 2 Years (mm) Polymer pellets (HDPE, PP) 1-2 2,000-5,000 >5.0 <0.10 >1.3 कैल्शियम कार्बोनेट (चूना पत्थर) 3 100-300 4.5-5.0 0.18-0.22 1.06-1.14
सोडियम क्लोराइड (नमक क्रिस्टल) 2.5 200–500 4.0–4.5 0.20–0.25 1.00–1.10
तांबा अयस्क (चाल्कोपीराइट) 3.5-4 100-200 3.5-4.0 0.25-0.30 0.90-1.0
लौह अयस्क (हेमेटाइट) 5–6 100–200 2.8–3.2 0.35–0.45 0.80–0.90
सिलिका रेत (क्वार्ट्ज) 7 100-200 2.5-3.0 0.34-0.50 0.80-1.00
सिलिका सैंड 7 200-400 2.2-2.7 0.40-0.60 0.70-0.90
कांच के मोती 5–6 100–300 3.0–3.5 0.30–0.45 0.80–1.00 एल्युमिना (Al2O3) 9 50–100 1.8–2.2 0.30–0.50 0.80–1.00
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) 9.5 50-150 1.2-1.5 0.45-0.70 0.60-0.80
ज़िरकोनिया (ZrO2) 8 50-100 1.5-2.0 0.40-0.60 0.70-0.9
फ्लाई ऐश (मिश्रित) 5–6 50–150 3.0–3.5 0.30–0.45 0.80–1.00
व्यावहारिक निहितार्थ और शमन
मौजूदा इंस्टॉलेशन के लिए, पिटोट ट्यूब या अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर के साथ हीटर में स्थानीय प्रवाह वेग को मापें। माप का बिंदु हीटर की सतह से ऊपर की ओर 50 मिमी दूर रखा गया है क्योंकि प्रवाह संकुचन के कारण, वेग बल्क टैंक वेग से 1.5-2.5× अधिक है। यदि रिकॉर्ड किया गया वेग कण प्रकार के लिए अधिकतम से अधिक है, तो सुधारात्मक कार्रवाई करें: (1) स्थानीय वेग को कम करने के लिए हीटर के 50 से 100 मिमी अपस्ट्रीम में एक फ्लो डिफ्लेक्टर (छिद्रित प्लेट) स्थापित करें। एक सही ढंग से निर्मित डिफ्लेक्टर हीटर पर वेग को 40-60% तक कम कर सकता है। (2) हीटर की दीवार की मोटाई 2.5-3.0 मिमी तक बढ़ाएं, जिससे समान क्षरण भत्ते के साथ अनुमेय वेग 30-50% बढ़ जाता है। (3) परिसंचरण वेग को कम करने के लिए पंप की गति कम करें या एक चर आवृत्ति मोटर का उपयोग करें। (4) हीटर अभिविन्यास बदलें: हीटर अक्ष के समानांतर प्रवाह वाला एक ऊर्ध्वाधर हीटर प्रवाह के लंबवत क्षैतिज हीटर की तुलना में काफी कम क्षरण (5-10 के कारक द्वारा) के अधीन है। स्लरी सेवा के लिए, हीटरों को केवल लंबवत रूप से लगाया जाना चाहिए और प्रवाह हीटर की लंबाई के माध्यम से अक्षीय होना चाहिए, क्रॉसवाइज नहीं।
पहले से ही अपघर्षक सेवा के तहत 1.5 मिमी पीएफए शीथ को वार्षिक आधार पर मोटाई के लिए मापा जाएगा। एक अल्ट्रासोनिक गेज का उपयोग करके परिधि के चारों ओर तीन अलग-अलग ऊंचाइयों और चार अलग-अलग स्थानों पर माप लें। यदि पतलापन 0.2 मिमी/वर्ष से अधिक है, तो वेग सुरक्षित सीमा से बाहर है। 1.0 मिमी शेष मोटाई पर प्रतिस्थापन की योजना बनाएं और प्रतिस्थापन हीटर के लिए वेग कम करने के कदम उठाएं। 1.0 मिमी मोटाई से नीचे मिमी शीथ संचालन में अप्रत्याशित छिद्र, स्नान संदूषण और जमीन की खराबी का खतरा होता है।
निष्कर्ष: सिलिका सैंड के लिए अधिकतम 2.5-3.0 मीटर/सेकेंड
2 साल के निरंतर संचालन के लिए सिलिका रेत घोल (Mohs 7, 100 - 200 मिमी, 2-5% एकाग्रता) में 1.5 मिमी पीएफए शीथ के लिए 2.5 - 3.0 मीटर / सेकंड कटाव विफलता के बिना अधिकतम कण वेग है। बढ़ते वेग पर कटाव 0.5 मिमी/वर्ष से अधिक होता है और 2 वर्षों के बाद दीवार की मोटाई स्वीकार्य न्यूनतम 0.8 −1.0 मिमी से कम हो जाती है। कठोर कणों (एल्यूमिना, SiC) के लिए अधिकतम वेग 1.5-2.0 m/s तक कम हो जाता है। नरम कणों (चूना पत्थर, नमक) के लिए 4.5 मीटर/सेकेंड तक का वेग स्वीकार्य है। इंजीनियरों को स्थानीय वेग मापने की जरूरत है, थोक प्रवाह दर की नहीं। जहां आवश्यक प्रक्रिया वेग कण प्रकार के लिए अधिकतम से अधिक है, वहां एक मोटी पीएफए दीवार (2.5-3.0 मिमी) निर्दिष्ट करें या वेग को कम करने के उपाय करें। 1.5 मिमी म्यान केवल कम वेग, कम सांद्रता या नरम कण घोल के लिए है . 1.5 मिमी उच्च-वेग हार्ड-कण सेवा के लिए अच्छा नहीं है, जो भी अन्य डिज़ाइन गुण मौजूद हैं। 1.5 मिमी की दीवार सबसे आम औद्योगिक मोटाई है, फिर भी अपघर्षक कार्य में यह अक्सर खराब विकल्प है। क्षरण दर की गणना के बाद निर्दिष्ट करें। संदेह होने पर अधिक मोटे हो जाएं। क्षरण निर्मम है.
