จะลดอัตราฮีตเตอร์แบบจุ่ม PTFE สำหรับบริการของแข็ง-สารแขวนลอย-สูงได้อย่างไร

โรงงานบำบัดน้ำเสียที่ตกแต่งผิวด้วยโลหะได้เปลี่ยนเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ขนาด 6 kW หลังจากผ่านไปเพียงห้าเดือน เครื่องทำความร้อนได้รับการติดตั้งในถังปรับสมดุลขนาด 15,000- ลิตร โดยรับน้ำล้างจากการชุบ ฟอสเฟต และสายอโนไดซ์ ถังประกอบด้วยของแข็งแขวนลอย-โลหะไฮดรอกไซด์ ตะกอนแคลเซียมฟอสเฟต และกรวดที่นำพาไป 3-5% พื้นผิวเครื่องทำความร้อนมีชั้นสะสมหนาไม่เรียบและมีอนุภาคฝังอยู่ ความต้านทานของฉนวนลดลงต่ำกว่า 20 MΩ

น้ำเสียที่มีของแข็งสูง-โดยพื้นฐานแล้วแตกต่างไปจากอ่างชุบสะอาด ของไหลไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา-แต่เป็นระบบกันกระเทือน อนุภาคของแข็งจะจับตัว สะสม และสะสมบนพื้นผิวที่ร้อน ความต้องการด้านความร้อนและเชิงกลของเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ในสภาพแวดล้อมนี้จำเป็นต้องมีวิธีการออกแบบที่คำนึงถึงความเข้มข้นของของแข็ง การกระจายขนาดอนุภาค ความเร็วของการตกตะกอน และวิธีการทำความสะอาดที่มีอยู่ในโรงงาน

เหตุใดของแข็งแขวนลอยจึงเปลี่ยนสมการการถ่ายเทความร้อน

อนุภาคแขวนลอยส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนได้สองวิธี ขั้นแรก เพิ่มความหนืดที่มีประสิทธิภาพของของเหลว ซึ่งจะทำให้ชั้นขอบเขตความร้อนที่พื้นผิวเครื่องทำความร้อนหนาขึ้น ประการที่สอง พวกมันสะสมบนเครื่องทำความร้อนโดยตรง ก่อตัวเป็นชั้นที่มีรูพรุนและไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานความร้อน และสร้างจุดร้อนเฉพาะที่ใต้คราบที่หนาขึ้น

อัตราการสะสมขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอนุภาค ความเร็วการไหลที่เครื่องทำความร้อน และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเครื่องทำความร้อนและของไหลปริมาณมาก อุณหภูมิพื้นผิวเครื่องทำความร้อนที่สูงจะเพิ่มการสะสมโดยการส่งเสริมการตกตะกอนของชนิดที่ละลาย และโดยการทำให้อนุภาคเกาะติดกับพื้นผิวที่ร้อนมากขึ้น

อัตราการสะสมจากถังบำบัดน้ำเสียที่ได้รับน้ำล้างแบบผสมและฟอสเฟต

การติดตั้งในแนวตั้งและแนวนอนในบริการที่เป็นของแข็ง-สูง

การวางแนวเครื่องทำความร้อนจะกำหนดว่าของแข็งจะเกาะอยู่บนพื้นผิวหรือเลื่อนหลุดออกไป เครื่องทำความร้อนที่ติดตั้งในแนวนอนจะมีพื้นผิวหันหน้าขึ้นด้านบนขนาดใหญ่-ซึ่งมีอนุภาคสะสมตามแรงโน้มถ่วง ชั้นตะกอนจะขยายตัวจากบนลงล่าง และการสะสมที่หนาที่สุดจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวด้านบนซึ่งการไหลจะอ่อนที่สุด

เครื่องทำความร้อนที่ติดตั้งในแนวตั้งจะมีส่วนตัดขวางแนวนอนที่เล็กกว่า- ของแข็งที่เกาะอยู่ด้านบนของหน้าแปลนหรือบนส่วนรองรับแนวนอนจะไม่เคลือบพื้นผิวที่ได้รับความร้อนเต็มที่ พื้นผิวเครื่องทำความร้อนในแนวตั้งประสบกับแรงเฉือน-เป็นหลักจากการทับถมมากกว่าแรงโน้มถ่วง ข้อมูลภาคสนามจากถังบำบัดน้ำเสียแสดงให้เห็นว่าเครื่องทำความร้อนที่ติดตั้งในแนวตั้งจะสะสมคราบสกปรกน้อยลง 40–60% ในช่วงเวลาการทำงานเดียวกันเมื่อเปรียบเทียบกับหน่วยแนวนอน

การวางแนวการติดตั้งและผลกระทบต่อการสะสมของเงินฝาก

ผลกระทบต่อพื้นผิวและเรขาคณิตของฮีตเตอร์

พื้นผิว PTFE ขัดเงาเรียบช่วยลดความแข็งแรงในการยึดเกาะของของแข็งที่สะสมอยู่ อนุภาคที่จะเกาะติดแน่นกับพื้นผิวขรุขระจะเลื่อนหลุดออกได้ง่ายขึ้นเมื่อความเร็วการไหลเพิ่มขึ้นในระหว่างรอบการผสมถังหรือการทำความสะอาด พื้นผิวที่ขัดเงาจะยืดระยะเวลาการทำความสะอาดขึ้น 30–50% สำหรับงานที่มีพื้นผิวแข็งสูง- เมื่อเทียบกับพื้นผิวมาตรฐาน

เส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องทำความร้อนก็มีความสำคัญเช่นกัน เปลือกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น-จะมีอัตราส่วน-พื้นที่-ต่อ-พื้นผิวที่ต่ำกว่า ซึ่งจะลดพื้นที่ทั้งหมดที่มีอยู่สำหรับการสะสมต่อหน่วยของกำลังที่ส่ง แต่เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นยังหมายถึงพื้นที่ผิวที่น้อยลงตามความยาวที่กำหนด โดยต้องใช้เครื่องทำความร้อนที่ยาวขึ้นหรือความหนาแน่นของวัตต์ที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้เอาต์พุตเท่ากัน

กลยุทธ์การกวนและการทำความสะอาดของแข็ง-ถังที่รับภาระ

การผสมความเร็วสูง-เป็นระยะๆ มีประสิทธิภาพมากกว่าการกวนระดับต่ำ-อย่างต่อเนื่องสำหรับบริการ-ของแข็งสูง การเพิ่มความเร็วการไหลที่เครื่องทำความร้อนเป็นระยะๆ เป็น 0.5–0.8 ม./วินาที จะขจัดคราบที่หลุดออกก่อนที่จะแข็งตัวเป็นชั้นที่เหนียวแน่น ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ตัวเหนี่ยวนำที่ควบคุมตัวจับเวลา-หรือปั๊มผสมเฉพาะที่หมุนเวียนเป็นเวลา 5-10 นาทีทุกๆ ชั่วโมง

การทำความสะอาดสารเคมีต้องใช้น้ำยาทำความสะอาดที่จะละลายองค์ประกอบของตะกอนที่เฉพาะเจาะจง เกล็ดโลหะไฮดรอกไซด์ตอบสนองต่อกรดเจือจาง การสะสมของแคลเซียมฟอสเฟตต้องใช้สารคีเลตหรือการแช่กรดอ่อนๆ ตารางการทำความสะอาดตามผลการตรวจสอบ-ไม่ใช่ปฏิทินที่ตายตัว-จะป้องกันไม่ให้คราบสะสมหนาจนส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนอยู่ในช่วงการย่อยสลาย

คำแนะนำวิธีการทำความสะอาดจากโรงบำบัดน้ำเสียด้วยเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE

ขั้นตอนข้อกำหนดเชิงปฏิบัติสำหรับน้ำเสียที่เป็นของแข็ง-สูง

เริ่มต้นด้วยการกำหนดลักษณะของของแข็ง ความเข้มข้นของสารแขวนลอยทั้งหมด การกระจายขนาดอนุภาค และองค์ประกอบของแร่ธาตุจะเป็นตัวกำหนดอัตราการสะสมและวิธีการทำความสะอาดที่ต้องการ การวิเคราะห์แบบกราวิเมตริกอย่างง่ายและการทบทวนเคมีในกระบวนการต้นน้ำให้ข้อมูลที่จำเป็นส่วนใหญ่

เลือกความหนาแน่นของวัตต์จากความเข้มข้นของของแข็งจริง สำหรับสารแขวนลอย 2–3% ขีดจำกัด 0.9–1.1 วัตต์/ซม.² ถือว่าเหมาะสม ของแข็งมากกว่า 4% ลดเหลือ 0.6–0.8 วัตต์/ซม.² ค่าเหล่านี้ถือว่ามีการติดตั้งในแนวตั้งและการผสม{10}}ความเร็วสูงเป็นระยะๆ การติดตั้งในแนวนอนต้องลดลงอีก 20–30%

ระบุพื้นผิวเครื่องทำความร้อนขัดมัน ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมนั้นไม่มากนัก และการขยายระยะเวลาการทำความสะอาดก็มีความสำคัญ ตรวจสอบว่าถังมีความลึกเพียงพอสำหรับการติดตั้งในแนวตั้ง โดยมีของเหลวครอบคลุมอย่างน้อย 75 มม. เหนือส่วนที่ให้ความร้อน หากความลึกไม่เพียงพอ ให้พิจารณาใช้เครื่องทำความร้อนที่สั้นกว่าหลายเครื่อง แทนที่จะใช้เครื่องทำความร้อนแบบยาวเพียงเครื่องเดียว

ติดตั้งการตรวจสอบการไหลและคัทเอาต์อุณหภูมิสูง- ในการให้บริการที่เป็นของแข็ง-สูง ตัวกรองที่เสียบปลั๊กหรือปั๊มผสมที่ล้มเหลวอาจทำให้ความเร็วการไหลลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่ปลอดภัยภายในไม่กี่ชั่วโมง สวิตช์การไหลและขีดจำกัดอุณหภูมิพื้นผิวเครื่องทำความร้อนที่สูงกว่าอุณหภูมิการทำงานปกติ 15-20 องศา ช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากการสูญเสียการไหล

เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถรองรับโหลดของแข็งได้

ถังบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของของแข็งสูงและพื้นที่ต่อพ่วงที่จำกัด มักจะไม่สามารถรองรับเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE มาตรฐานที่ความหนาแน่นวัตต์ ซึ่งป้องกันการเปรอะเปื้อนอย่างรวดเร็ว หน้าที่ 6 kW ที่ 0.8 วัตต์/ซม.² ต้องใช้พื้นผิวเครื่องทำความร้อน 7,500 ซม.²- มากกว่าเครื่องทำความร้อนเดี่ยวที่มีให้ในขนาดถังทั่วไป

การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองโดยมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำ และพื้นผิวที่ขัดเงาจะช่วยแก้ไขสาเหตุที่แท้จริงของการเปรอะเปื้อนที่เกี่ยวข้องกับของแข็ง- กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ความเข้มข้นของสารแขวนลอย คุณลักษณะของอนุภาค ขนาดถัง วิธีการผสม และกำลังไฟที่ต้องการ สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีถังบำบัดน้ำเสียหลายถัง แอปพลิเคชัน-แนวทางเฉพาะนี้ช่วยลดการสะสม-ความร้อนสูงเกินที่เกี่ยวข้องกับและขยายช่วงเวลาระหว่างการทำความสะอาดที่จำเป็น