Tezlashtirilgan o'lchovdan oldin 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiqning ruxsat etilgan maksimal sirt harorati elektr suv isitgichlarida issiqlik uzatish samaradorligini pasaytiradi?

Issiqlik tashuvchi yog 'tizimlari, bosimli issiq suv halqalari va bir nechta kimyoviy reaktorlar kabi yuqori haroratli suyuqlik ilovalarida elektr suv isitgichlarini boshqaradigan texnologik muhandislar 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiqning tashqi yuzasi haroratini kamdan-kam hollarda sinovdan o'tkazadilar. Aksincha, nazorat suyuqlik hajmining harorati va qo'llaniladigan quvvatga bog'liq. Ushbu bilvosita yondashuv asosiy nosozlik mexanizmini yashiradi, qobiq yuzasida issiqlik qarshiligini bosqichma-bosqich oshiradigan va oxir-oqibat ichki qarshilik simining haddan tashqari qizib ketishiga olib keladigan yopishgan oksidi shkalasi va iflos qatlamlarning paydo bo'lishi. 316 zanglamaydigan po'latda o'lchov tezligi doimiy emas, lekin sirt haroratining chegarasidan yuqori darajada o'sadi. Ushbu maqola bir nechta suyuqliklarda 316 ga teng bo'lgan maksimal amalda qo'llanilgan qobiq yuzasi haroratini tavsiflaydi, masshtablashning termal jazosini aniqlaydi va devor qalinligi va vatt zichligini o'lchov chegaralaridan past bo'lish uchun tanlash uchun bashoratli asosni taklif qiladi.

316 zanglamaydigan po'latdan haroratga bog'liqlik va masshtablash mexanizmi
Suv, erigan tuzlar, organik birikmalar yoki kislorodni o'z ichiga olgan texnologik suyuqliklar bilan aloqa qilganda 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiqning yuzasi kimyoviy va fizik jihatdan o'zgaradi. 60 darajadan yuqori haroratlarda suvli eritmalarda asosiy mexanizm kaltsiy karbonat, kaltsiy sulfat va silika shkalasi hosil bo'lishidir. Bu minerallar harorat oshishi bilan eruvchanligi pasayadi, shuning uchun ular isitiladigan yuzalarga afzal ko'riladi. Suyuqlikning massa harorati ustidan g'ilof yuzasi haroratining har 15-20 daraja ko'tarilishi uchun shkalaning cho'kish tezligi ikki baravar ortadi. Karbonlangan qoldiqlar,-mahsulotlar va lak{9}}kabi plyonkalar bilan polimerlanish kabi termal degradatsiya mahsulotlari g'ilof yuzasida-issiqlik o'tkazuvchi yog'lar va organik suyuqliklarda hosil bo'ladi. Ushbu degradatsiya reaktsiyalari Arrhenius munosabatlariga amal qiladi va sirt haroratining 25 darajaga ko'tarilishi, odatda, uglerodli konlarni ishlab chiqarish tezligining uch baravar oshishiga olib keladi. Hatto toza demineralizatsiyalangan suvda ham 316 qobig'ining o'zi asta-sekin oksidlanadi. 120 darajadan past haroratlarda passiv xrom oksidi qatlami nozik va himoya qiladi va ahamiyatsiz issiqlik qarshiligini ta'minlaydi. 150 darajadan yuqori haroratlarda oksid hosil boʻlish tezligi oshadi va aralash temir{19}}xrom-nikel oksidlarining qalinroq, quyuqroq shkalasi hosil boʻladi. Ushbu metall oksidi shkalasining issiqlik o'tkazuvchanligi faqat 2 dan 5 Vt / m gacha. K, bu asosiy 316 zanglamaydigan po'latdan atigi chorakdan uchdan bir qismini tashkil qiladi. Issiqlik qarshiligi 1,5 mm qoplamada 0,1 mm oksid qatlami tufayli qobiq devorining qalinligi taxminan 0,3-0,4 mm ga oshiriladi.

O'lchovdagi termal qochib ketish- uchun miqdoriy chegaralar
Sirt miqyosidagi muammo shundaki, u oʻz-oʻzidan mustahkamlanadi-. 90 graduslik suvda 10 Vt/sm² bo'lgan toza 316 g'ilofning sirt harorati quyma suyuqlikdan taxminan 15-20 daraja yuqori. O'lchov konlari to'planadi va qo'shimcha termal qarshilik bir xil issiqlik oqimini ta'minlash uchun yuqori qoplama sirt haroratini talab qiladi. Yuqori sirt harorati masshtabni yanada kuchaytiradi va ijobiy geribildirim davrini keltirib chiqaradi. Ichki qarshilik simi juda qizib ketadi va taxminan 800 darajadan xavfsiz chegaradan oshib ketadi va oxir-oqibat sim oksidlanishi yoki MgO izolyatsiyasining buzilishi sodir bo'ladi. Nazorat qilinadigan ifloslanish sinovlari oldindan belgilangan eksperimental ma'lumotlar chegaralarini beradi. 316 ta qobiq uchun qattiq suv ostida (200 ppm CaCO₃ ekvivalenti) 110 darajadan past sirt harorati oyiga 0,01 mm dan kam miqyoslash tezligini-besh yillik xizmat muddati davomida-arzimaydi. 110 daraja va 130 daraja oralig'ida o'lchov tezligi oyiga 0,03-0,08 mm gacha ko'tariladi, bu esa bir-ikki yildan so'ng aniqlangan ishlashning pasayishiga olib keladi. O'lchov tezligi 130 darajadan yuqorida oyiga 0,15 mm dan yuqori. Bu issiqlik uzatishning katta yo'qotilishiga va 6-12 oy ichida qizib ketish ehtimoliga olib keladi. Issiqlik tashuvchi moylar uchun kritik sirt harorati neft kimyosining funktsiyasidir. Mineral moylar odatda 160 darajagacha bo'lgan qobiq yuzasi haroratiga tez karbonizatsiyasiz bardosh beradi. Sintetik aromatik yog'lar 180-200 darajaga chiday oladi. Ushbu chegaralardan yuqori bo'lsa, uglerod yotqizish tezligi sezilarli darajada oshadi, bu mahalliy issiq joylarga va yog 'yorilishiga olib kelishi mumkin bo'lgan izolyatsion qatlamlarni yaratadi.

Devor qalinligi o'lchov xavfiga qanday ta'sir qiladi
G'ilof devorining qalinligi shkala xavfining muhim bilvosita omilidir. Bu qalinroq 316 g'ilof yuqori termal qarshilikka ega bo'lgan boshqa maqolalarda ko'rinadi va shuning uchun ma'lum vatt zichligi uchun tashqi sirt harorati nozikroq qobiqqa qaraganda yuqori bo'ladi. Bu ortib borayotgan sirt harorati isitgichni o'lchov chegaralari tomon yoki undan o'tib ketadi. 95 C qattiq suvda 12 Vt/sm^2 quvvatda ikkita bir xil isitgichni oling. 1,0 mm qoplama tashqi sirt harorati ~112 daraja -sekin o'lchov uchun 110 daraja chegarasidan salgina oshib ketadi. Xuddi shu sharoitda, 2,0 mm qoplama tashqi sirt harorati taxminan 128 darajaga etadi, yaxshi o'rtacha shkala rejimiga. Shunday qilib, qalinroq g'ilof, yo'qotish uchun ko'proq materialga ega bo'lsa-da, tezroq tortiladi. Ikki yildan ortiq uzluksiz xizmat ko'rsatishdan so'ng, 0,2 mm shkalasi 1,0 mm qoplama tomonidan olinishi mumkin, bu esa samarali termal qarshilikning 10-15% ga oshishiga olib keladi. 2,0 mm qoplama 0,8-1,0 mm shkalaga ega bo'lishi mumkin, bu esa samarali qarshilikni 40-60% ga oshiradi va termal qochib ketishiga olib kelishi mumkin. Bu kutilmagan natija shuni ko'rsatadiki, shkalaga moyil bo'lgan suyuqliklar uchun yupqaroq qobiq aslida uzoqroq xizmat qilish muddatiga ega bo'lishi mumkin, chunki u sirt haroratini kritik o'lchov haroratidan past darajada ushlab turadi, garchi yupqaroq devor kamroq korroziyaga ega bo'lsa ham.

Suyuqlik turi bo'yicha qobiqning tavsiya etilgan maksimal sirt harorati
Umumiy texnologik suyuqliklardagi 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan suv isitgichlari uchun maksimal uzluksiz qobiq sirt harorati quyidagi jadvalda keltirilgan. Ushbu qiymatlar toza dastlabki holatlarga asoslanadi va odatdagi 2 yillik ish davrida isitgichning ishlashi 10% dan ko'proq pasaymasligi uchun miqyosda ishlashga mo'ljallangan. Haqiqiy sirt harorati keyinchalik suyuqlikning massa harorati va g'ilof devori ustidagi harorat ko'tarilishidan aniqlanadi.

Maksimal jarayon suyuqligi qobig'i sirt harorati 316 Maksimal vatt zichligi 1,0 mm qobiq (80 daraja ommaviy) 1,6 mm qobiq uchun ekvivalent maksimal vatt zichligi (80 daraja ommaviy) Dominant masshtablash yoki buzilish mexanizmi
-minerallashgan yoki yumshoq suv (past miqyosidagi potentsial) 140 daraja 22 Vt/sm2 14 Vt/sm2 Metall oksidi rivojlanishi, 140 darajadan pastroq
Qattiq suv (qattiqligi 100-200 ppm) 110 daraja 12 Vt/sm² 7 Vt/sm² Kaltsiy karbonatning cho'kishi
Very hard water (>200 ppm qattiqlik) 95 daraja 6 Vt/sm² 4 Vt/sm² Karbonatlar va sulfatlar bilan tez surtish
Mineral issiqlik uzatish moyi-(ISO VG 32–68) 160 daraja 28 Vt/sm2 18 Vt/sm2 Termik buzilish va karbonizatsiya
Sintetik aromatik issiqlik tashuvchisi 200 daraja 38 Vt/sm² 24 Vt/sm² Polimerizatsiya va kokslash
Kaustik eritmaning suyultirilishi (NaOH 5–10%) 120 daraja 15 Vt/sm² 9 Vt/sm² Temir oksidi shkalasi rivojlanishi, kaustik korroziya
Xlorid bo'lmagan suyultirilgan kislota eritmasi (pH 3-5) 130 daraja 18 Vt/sm² 11 Vt/sm² Silika va metall tuzining cho'kishi
Oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash sho'r suvi (to'yingan NaCl) 90 daraja 5 Vt/sm2 3 Vt/sm2Tuzning kristallanishi va yopishishi
Bu qiymatlar uzluksiz ishlash uchun chegaralardir. Vaqti-vaqti bilan ishlayotgan bo'lsa, sirtlarni biroz yuqoriroq haroratlarda ishlatish mumkin, chunki haroratning davomiyligi katta shkala hosil qilish uchun etarli emas. Kuniga sakkiz soatga mo'ljallangan isitgich taqvim vaqtida to'plangan ekvivalent shkala bilan doimiy cheklovlardan tashqari 10-15C sirt haroratiga bardosh bera oladi.

Shkalalash chegaralari ichida qobiq yuzasi haroratini saqlash uchun dizayn yondashuvlari
Jarayon suyuqlik harorati yoki vatt zichligini talab qilganda, aks holda 316 g'ilof yuzasini masshtablash chegarasidan yuqoriga olib chiqadi, maqbul ishlashni tiklash uchun to'rtta dizayn sozlamalari mavjud. Asosiy va to'g'ridan-to'g'ri yo'l isitiladigan sirt maydonini oshirishdir. Uzunroq yoki kengroq diametrli qoplama ma'lum bir umumiy quvvat uchun vatt zichligini pasaytiradi va bu darhol sirt haroratini pasaytiradi. Suv ostidagi uzunlikni ikki baravar oshirish vatt zichligini ikki baravar kamaytiradi va suyuqlik ustidagi sirt haroratining oshishini taxminan 40-50% ga kamaytiradi. Ikkinchi usul - isitgich orqali suyuqlik tezligini oshirish. Sirkulyatsiya pompasi yoki aralashtirgich yordamida suyuqlik oqimi suyuqlik chegara qatlamining qarshiligini 50-70% ga kamaytirishi mumkin, bu esa bir xil vatt zichligi uchun g'ilof yuzasi haroratini 10-25 darajaga kamaytiradi. Uchinchi texnika davriy tozalash qoidalariga kiritilgan. Isitgichni o'rnatish olinadigan elementlar yoki kimyoviy oqartirishga kirish imkoniyati bilan ishlab chiqilishi mumkin, bu tez-tez shkala hosil bo'lishini olib tashlash va issiqlik ko'rsatkichlarini tiklash imkonini beradi. Qattiq suv xizmatida oylik kislota yuvish davri isitgichni tavsiya etilgan doimiy chegaradan 20-30 daraja yuqori haroratda ishlaydi. To'rtinchi muqobil - qisqartirilgan xizmat muddatini iqtisodiy savdo sifatida qabul qilishga tayyor bo'lish. Agar isitgichning narxi 500 dollar bo'lsa va jarayon kattaroq yoki undan yuqori oqim birligini qabul qila olmasa, isitgichni har olti oyda bir marta almashtirish tizimga katta o'zgarishlar kiritishdan ko'ra arzonroq bo'lishi mumkin. Bu erda texnik qaror tasodifiy emas, balki aniq.

Xulosa: Sirt haroratini boshqarish uchun 316 qobiq parametrlarini aniqlang
316 zanglamaydigan po'latdan o'ralgan elektr immersion isitgichlarni tanlagan muhandislar uchun vatt zichligi va devor qalinligi uchun cheklovchi omil odatda suyuqlik harorati yoki mexanik kuch cheklovlari emas, balki maksimal ruxsat etilgan sirt harorati hisoblanadi. Qattiq suvda g'ilof harorati 110 darajadan yoki mineral moyda 160 darajadan yuqori bo'lsa, miqyoslash eksponent ravishda oshib boradi, bunda issiqlik uzatishning o'z-o'zini mustahkamlash tsikli-pastroq issiqlik uzatish va yuqori ichki sim harorati. Qalinroq devorlar ma'lum vatt zichligida sirt haroratini oshiradi va ifloslangan suyuqliklarda shkala xavfini paradoksal ravishda oshiradi. To'g'ri spetsifikatsiya texnologik suyuqlikning miqyosi potentsialini va g'ilof yuzasi harorati uchun real chegarani tan olishdan boshlanadi. Ushbu chegara berilgan devor qalinligining issiqlik qarshiligi bilan maksimal vatt zichligini hisoblash uchun ishlatilishi mumkin. Agar natijada paydo bo'lgan vatt zichligi ajratilgan idish bo'shlig'ida kerakli umumiy quvvatni ta'minlash uchun juda past bo'lsa, muhandis sirt maydonini oshirishi, suyuqlik oqimini yaxshilashi, davriy tozalashga toqat qilishi yoki Incoloy 825 yoki titanium kabi masshtabga chidamliroq qoplama materialiga yangilanishi kerak. Bu erda berilgan qarorlar tizimi bunday savdolarni miqdoriy jihatdan tahlil qilish imkonini beradi-, shuning uchun isitgich korroziya yoki mexanik shikastlanishdan emas, balki o'zining to'plangan shkalasining progressiv termal bo'g'ilishidan ishlamay qoladigan odatiy ishdan chiqish sxemasidan qochadi.