150 daraja va 6 barda 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qozonli suv isitgichlarida 1,2 mm va 2,0 mm qoplama qalinligi uchun muhandislik asoslari qanday?

Yuqori haroratli bosimli suv xizmati: asosiy savdo-yopildi

Har qanday metall qoplamali material uchun eng og'ir sharoitlardan biri bu qozonli suv isitgichlari. Suv 150C va 6 bar bosimda suyuq, lekin uning to'yinganlik egri chizig'iga yaqin, shuning uchun g'ilof yuzasida har qanday lokalizatsiya qilingan harorat ekskursiyasi yadro qaynashini yoki hatto plyonka qaynashini boshlashi mumkin. To'g'ri boshqariladigan suv kimyosi bilan bunday sharoitlarda 316 zanglamaydigan po'latdan umumiy korroziyaga chidamlilik mavjud. Biroq, ikkita nosozlik mexanizmi muhim ahamiyatga ega. Konsentrlangan gidroksidlardan stressli korroziya yorilishi va xloridlarning har qanday penetratsiyasidan chuqurchalar. 1,2 mm va 2,0 mm qalinlikdagi g'ilofni tanlash tanlov masalasi emas. Har bir raqam turli xil muhandislik falsafasini ifodalaydi, bosimni ushlab turish, korroziyaga qarshilik, issiqlik reaktsiyasi va qaynash rejimini boshqarishga asoslangan turli tushuntirishlar bilan. Ushbu tadqiqot har bir qalinlik varianti uchun muhandislik asoslarini taqdim etadi va biri boshqasidan aniq oshib ketadigan holatlarni aniqlaydi.

6 barda, 150 daraja bosimni ushlab turish oqlanishi

6 bar (o'lchov) ish bosimida 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiqdagi halqa kuchlanishi yupqa devor silindr formulasi yordamida hisoblanadi. Tashqi diametri 12 mm va qalinligi 1,2 mm bo'lgan trubaning ichki radiusi 4,8 mm. Halqa kuchlanishi bosimning ichki radiusining devor qalinligiga bo'linishi: 0,6 MPa marta 4,8 mm 1,2 mm ga bo'lingan 2,4 MPa ga teng. 2,0 mm devor qalinligi uchun ichki radius 4,0 mm va halqa kuchlanishi 0,6 MPa × 4,0 mm / 2,0 mm=1.2 MPa. Ikkala raqam ham 316 zanglamaydigan po'latdan 150 gradusda taxminan 170 MPa dan past bo'lgan bir necha darajadir. Bosimning saqlanishi qalinroq devorni oqlamaydi. Hatto 1,2 mm devorda hosilning buzilishiga qarshi 70 xavfsizlik omili mavjud. 6 barda bosim o'tkazmasligi uchun zarur bo'lgan devor qalinligi minimal 0,3 mm dan kam. Shuning uchun har ikkala qalinligi uchun muhandislik asosi portlash bosimini hisobga olmaganda, boshqa asoslarga asoslanishi kerak.

Nima uchun qozon suvi kimyosida korroziyaga qarshi ruxsat

Qozon suvi odatda gidroksidi sharoitlarni (pH 9-11) saqlash va erigan kislorod, xloridlar va boshqa dushman turlarini yo'q qilish uchun tozalanadi. 150 daraja optimal suv kimyosida 316 zanglamaydigan po'latdan umumiy korroziya darajasi ancha past, taxminan 0,005-0,015 mm / yil. 1,2 mm devor doimiy hujum ostida faqat 80 dan 240 yilgacha bardosh bera oladi. Ammo haqiqiy qozon tizimlari o'zlarining noqulay sharoitlariga ega: kondensatorning oqishi xloridlarni keltirib chiqaradi, yomon kimyoviy ishlov berish gidroksidi kontsentratsiyani yoki texnik xizmat ko'rsatish vaqtida kislorodning kirib kelishiga olib keladi. Lokalizatsiyalangan korroziya tezligi zarba sharoitida yiliga 0,1-0,3 mm gacha bo'lishi taxmin qilingan. Devorning qalinligi 1,2 mm bo'lib, u minimal struktura qalinligi 0,5 mm ga yetguncha 0,6-0,7 mm korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi. Ushbu ruxsatnoma yiliga 0,2 mm korroziya tezligida 3-4 yil ichida sarflanadi. 2,0 mm devor 1,3-1,4 mm korroziyaga qarshi yordam beradi va xafa bo'lish muddatini olti yildan sakkiz yilgacha uzaytiradi. Shunday qilib, qozon suvi xizmatidagi 2,0 mm devorning muhandislik sababi oddiy ish sharoitlari uchun emas, balki suvning kimyoviy uzilishlariga chidamlilik uchun. Yupqaroq devor yaxshi suv tozalash monitoringi va nazorati bo'lgan ob'ektlar uchun oqlanishi mumkin. Qalinroq devor o'zgaruvchan ozuqa suvi sifati, tez-tez kondensator qochqinlari yoki cheklangan kimyoviy tozalash ishchi kuchi bo'lgan ob'ektlar uchun xafagarchiliklardan himoya sifatida oqlanishi kerak.

Qaynatish rejimi va kritik qalinlik farqini nazorat qilish

1,2 mm va 2,0 mm o'rtasidagi farqning eng noyob muhandislik sababi har bir qalinlikning g'ilof yuzasida qaynash rejimi bilan o'zaro ta'sirida. 150 daraja va 6 bar bosimda suvning to'yinganlik harorati 150 daraja. Issiqlikni o'tkazish uchun isitgichning qobig'i umumiy haroratdan yuqori bo'lishi kerak, shuning uchun sirt harorati vatt zichligi va oqim sharoitiga qarab odatda 160-180 darajani tashkil qiladi. Bunday haroratlar yadrolarning qaynashiga olib keladi. Ikkinchisi, yadroli qaynash bug 'pufakchalari qobiq yuzasida yadrolanish joylaridan yadro hosil bo'lganda, o'sib, ajralib chiqqanda sodir bo'ladi va issiqlik uzatishda juda samarali. Ammo issiqlik oqimi juda katta bo'lsa yoki sirt harorati ma'lum bir qiymatdan yuqori bo'lsa, yadrolarning qaynashi plyonka qaynashiga o'tadi, bu erda doimiy bug 'qatlami qobiqni izolyatsiya qiladi va haroratning tez ko'tarilishiga olib keladi. Devor qalinligi ma'lum vatt zichligidagi sirt haroratiga ta'sir qiladi. 150 graduslik suvda g'ilof yuzasida 12 Vt / sm 2 ma'lum vatt zichligi uchun 1,2 mm devor qalinligi taxminan 165-170 daraja sirt haroratiga ega bo'ladi, bu yadroli qaynash rejimida yaxshi. Xuddi shu vatt zichligida, issiqlik qarshiligi yuqori bo'lgan 2,0 mm devor sirt haroratini 180-185 darajaga ko'taradi. Bu bosim va haroratda suvning kritik issiqlik oqimiga yaqin. Agar siz plyonkaning qaynab ketishiga yaqinroq bo'lsangiz, oqim pasaysa yoki vatt zichligi oshib ketsa, siz tezda harorat ekskursiyasi xavfini tug'dirasiz. Shunday qilib, 1,2 mm devor uchun muhandislik asosi yaxshi issiqlik ko'rsatkichi va plyonkaning qaynashiga qarshi yuqori marjdir. Yupqaroq devor pastroq sirt haroratini saqlab turadi, bu esa katta vatt zichligini yoki jarayonning buzilishiga qarshi buferni ta'minlaydi.

Qozon suvi konsentratlarining stressli korroziya yorilishiga moyilligi

Kaustik kuchlanishli korroziya yorilishi (CSCC) - bu cho'kindi ostida yoki suv chizig'ida mahalliy kaustik kontsentratsiyasi mavjud bo'lgan qozon suvi sharoitida ostenitik zanglamaydigan po'latlar uchun tan olingan nosozlik mexanizmi. CSCCga sezuvchanlik harorat va natriy gidroksid konsentratsiyasi bilan ortadi. 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan CSCC uchun chegara kuchlanish suyultirilgan gidroksidi eritmalarda 150 daraja haroratda taxminan 150{14}}200 MPa ni tashkil qiladi, lekin harorat oshishi bilan tez kamayadi. Isitgich qobig'idagi qoldiq kuchlanishning ikkita manbasi mavjud: ichki bosim kuchlanishi (yuqorida minimal bo'lishi ko'rsatilgan) va trubaning tortilishi va egilishi natijasida hosil bo'ladigan qoldiq kuchlanish. Chizilgan 316 zanglamaydigan po'lat quvurlarda halqaning qoldiq kuchlanishlari sovuq ish darajasiga va trubaning tavlanish holatiga qarab odatda 50-150 MPa ni tashkil qiladi. 1,2 mm devor yupqaroq, shuning uchun 2,0 mm devorga qaraganda chizishdan keyin kamroq qoldiq stresslarga ega. Buning sababi shundaki, oxirgi o'lchamga erishish uchun kamroq sovuq ish kerak. Dala tajribasi shuni ko'rsatadiki, yupqa devorli isitgichlar past qoldiq stress va pastroq sirt harorati tufayli CSCC boshlanishiga kamroq moyil bo'lib, bu gidroksidi konsentratsiya tezligini pasaytiradi. 1,2 mm devor uchun muhandislik asosi bir xil suv kimyosi sharoitida stressli korroziya yorilishiga nisbatan past ichki sezuvchanlikdir.

Termal javob va tizimni boshqarish

Qozonli suv isitgichlari odatda haroratni aniq nazorat qilishni talab qiladigan tizimlarda qo'llaniladi. Qopqoqning termal massasi signallarni boshqarish uchun javob vaqtiga ta'sir qiladi. 2,0 mm devorda 1,2 mm devorga qaraganda 67% ko'proq metall bor (bir xil tashqi diametr, ya'ni 12 mm trubka uchun g'ilofning kesishish maydoni 40,7 mm² dan 62,8 mm² gacha oshadi). Ushbu qo'shimcha metall quvvatni qo'llash yoki olib tashlashda qobiq haroratining o'zgarish tezligini sekinlashtiradigan termal kondansatör vazifasini bajaradi. Ko'p aylanayotgan va o'chiriladigan tizim uchun qalinroq devor haroratning katta o'zgarishiga va cho'kish davrlarining uzoqroq bo'lishiga olib keladi. Eng muhimi, qarshilik simi va g'ilof yuzasi o'rtasidagi termal kechikish tufayli, g'ilofga o'rnatilgan termojuftga javob beradigan boshqaruv tizimi sim haroratining o'zgarishiga sekin javob beradi. 1,2 mm devor uchun issiqlikning simdan tashqi yuzaga o'tishi uchun doimiy vaqt taxminan 0,5-1,0 soniyani tashkil qiladi. 2,0 mm devorda bu vaqt doimiysi 1,5-3,0 soniyani tashkil qiladi. Ko'pgina qozon boshqaruvlari uchun bu farq unchalik katta emas, lekin yuqori aniqlikdagi ilovalar yoki yuk tez o'zgarib turadigan tizimlar uchun ingichka devor yaxshilangan boshqaruvni ta'minlaydi. Ushbu ilovalarda 1,2 mm devor uchun muhandislik asosi yaxshiroq dinamik sezgirlik va qattiqroq haroratni nazorat qilishdir.

Muhandislik asoslanishining umumiy jadvali

Ko'rib chiqish 1,2 mm g'ilof 2,0 mm qobiq
6 barda bosimni ushlab turish xavfsizlik koeffitsienti 70 (a'lo) 140 (ortiqcha ishlangan)
Oddiy ishlash uchun korroziyaga qarshilik 0,6 mm (80+ yil) 1,4 mm (180+ yil)
Omon qolish muddati (korroziya tezligi 0,2 mm/yil) 3-4 yil 6-8 yil
12 Vt/sm2 165-170 daraja sirt harorati 180-185 daraja
Plyonkaning qaynashiga o'tish chegarasiKatta Kichik
Ishlab chiqarish qoldiq stressi Past (50-100 MPa)Oshgan (80-150 MPa)
CSCCLowerHigherni ishga tushirish xavfi
Termal reaksiya vaqti doimiy 0,5 dan 1,0 soniyagacha 1,5 dan 3,0 soniyagacha
Asoslangan Oddiy Qo'llash Yaxshi boshqariladigan tizimlar Yuqori vatt zichligi Aniq nazorat Konservativ dizayn Xafa bo'lgan-moyil tizimlar O'zgaruvchan ozuqa suvi
Xulosa: Har bir qalinlik uchun muhandislik asoslari

Bu birining boshqasidan yaxshiroq bo'lgan holati emas. Misol uchun, 150 daraja va 6 barda 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qozonli suv isitgichlari: 1,2 mm yoki 2,0 mm g'ilof qalinligi. 1,2 mm devor suv kimyosi yaxshi nazorat qilingan va doimiy ravishda saqlanib qolganda, yuqori vatt zichligi bilan ishlash zarur bo'lganda va termal reaksiya vaqti muhim bo'lganda oqlanadi. Bu pastroq sirt haroratiga, plyonkaning qaynashiga qarshi ko'proq chegaraga, kamroq qoldiq stresslarga va stressli korroziya yorilishiga nisbatan kamroq sezgirlikka olib keladi. 2,0 mm devorga suv kimyosi buzilishi kutilsa, ko'proq xafa bo'lish muddati zarur bo'lganda va dizayn falsafasi bo'yicha issiqlik ko'rsatkichlaridan korroziyaga chidamlilik afzalroq bo'lganda kafolatlanadi. Bu mahalliylashtirilgan hujum uchun kattaroq metall zaxirasini beradi, lekin yuqori sirt harorati va ehtimol yuqori CSCC xavfi hisobiga. Kimyoviy ishlov berish avtomatlashtirilgan va monitoring doimiy bo'lgan ko'pgina joriy qozon tizimlari uchun muhandislik asoslari 1,2-1,5 mm oralig'ida. 2,0 mm devor keksa o'simliklar, suv sifati o'zgaruvchan o'simliklar yoki isitgichni tekshirish va o'zgartirish oson bo'lmagan holatlar uchun juda ehtiyotkorlik bilan tanlovdir. Bunday hollarda muhandis tanlovni yuqori haroratli bosimli suv xizmatida qalinroq har doim xavfsizroq degan noto'g'ri fikrga emas, balki suv kimyosini boshqarish qobiliyatiga, kutilayotgan buzilish chastotasi va vatt zichligiga qarab asoslashi kerak.