Conas an Coigilteas ó Dhroim PFA Níos Tinne a Úsáid (1mm vs. 2mm) i dTéitheoir Aigéad Sreafa Leanúnach Thar Bliain amháin?

I bhfeidhmchláir téimh aigéid sreafa leanúnacha-cosúil le línte picilte, uirlisí eitseála, nó córais scrobarnaí ceimiceacha-is ionann gach céim den titim teochta trasna an truaill PFA agus fuinneamh caillte agus costas oibriúcháin méadaithe. Cuireann truaill PFA níos tanaí (1 mm) friotaíocht teirmeach níos ísle ar fáil ná sceach caighdeánach 2 mm, rud a ligeann do níos mó teasa an sreabhach próisis a bhaint amach don teocht croí miotail chéanna. Léirítear an coigilteas i dhá fhoirm: tomhaltas fuinnimh laghdaithe chun an sprioc-teocht asraonta a choinneáil, agus tréchur méadaithe (ráta sreafa níos airde) don ionchur fuinnimh céanna. I gcás gnáth-théitheoir aigéid sreafa leanúnach-phróiseála 50 L/nóim de 15% HCl ó 40 céim go 60 céim , sábhálann athrú ó sheath PFA 2 mm go 1 mm thart ar 2,500–3,500 kWh in aghaidh na bliana sa leictreachas (8–12% den fhuinneamh téimh iomlán) agus laghdaítear an méid téitheoir atá ag teastáil faoi 1–15%. Thar aon bhliain amháin d'oibríocht leanúnach (8,760 uair), ba é $0.10/kWh an coigilteas fuinnimh san iomlán, le coigilteas breise ó chostas caipitil laghdaithe.

Friotaíocht Theirmeach Difríocht idir truaill 1mm agus 2mm

Is é friotaíocht teirmeach an truaill PFA ná R_PFA=t_PFA / k_PFA, áit a bhfuil t tiús agus k ina seoltacht theirmeach (thart ar 0.20 W/m·K le haghaidh PFA ag 60 céim ). Le haghaidh truaill 2 mm (0.002 m), beidh R_PFA=0.002 / 0.20=0.010 m²·K/W. Le haghaidh truaill 1 mm, R_PFA=0.001 / 0.20=0.005 m²·K/W-leath na friotaíochta. Áirítear freisin ar fhriotaíocht theirmeach iomlán an eilimint téimh go dtí an sreabhach an ciseal teorann convective (1/h_fluid). Maidir le sreabhadh suaite (Re > 10,000) i bpíobán nó i gcainéal, bíonn h_sreabhán 1,000–3,000 W/m²·K de ghnáth, rud a thugann 1/u=0.001–0.00033 m²·K/W-i bhfad níos lú ná an fhriotaíocht PFA. Is é an PFA atá i gceannas ar an bhfriotaíocht iomlán, ag cur 70–90% den titim teochta.

Is é an titim teochta trasna an truaill ná ΔT_PFA=q × R_PFA, áit arb é q an flosc teasa (W/m²). Le haghaidh flosc teasa riachtanach de 30,000 W/m² (3 W / cm², is gnách do théamh aigéadach), cruthaíonn an truaill 2 mm ΔT_PFA=30,000 × 0.010=300 céim , a éilíonn go n-oibreoidh an croí miotail ag 300 céim os cionn teocht dromchla seachtrach an PFA. Cruthaíonn an truaill 1 mm ag an bhflosc teasa céanna ΔT_PFA=150 céim . Leathnaíonn an croítheocht níos ísle (de 150 céim) saolré an eilimint téimh agus laghdaítear caillteanais leictreachais. De rogha air sin, le haghaidh croítheocht uasta seasta (m.sh., 260 céim le haghaidh Incoloy), ceadaíonn an sheath 1 mm flosc teasa níos airde: q_max,1mm=ΔT_PFA_max / R_PFA=200 céim (ag glacadh leis an dromchla seachtrach ag 60 céim, croí ag 260 céim tugann Δ3{0} {0} céim Δ3{0}, Δ3{0} W/m² (4 W/cm²). Tugann an truaill 2 mm a bhfuil an croítheocht chéanna aige q_max,2mm=200 / 0.010=20,000 W/m² (2 W/cm²). Seachadann an truaill níos tanaí an flosc teasa faoi dhó don chroítheocht chéanna.

Coigilteas Fuinnimh agus Costais a Ríomh le haghaidh Téitheoir Sreafa Leanúnach-

Smaoinigh ar -téitheoir aigéad sreafa leanúnach leis na paraiméadair seo a leanas: ráta sreafa 50 L/nim (0.05 m³/min, 3 m³/uair), leacht 15% HCl, teas sonrach 3,800 J/kg·K, dlús 1,070 kg/m³, teocht inlet 40 céim , teocht asraon 60 céim (ΔT{ }T). An dleacht teasa riachtanach Q=ṁ × c_p × ΔT=(0.05 × 60 × 1,070) kg/uair × 3,800 J/kg·K × 20 K / 3600 s/uair=(3,210 kg/uair) × 0,0} {3,210 kg/uair) × 0,0} {0}=67.8 kW. Is é seo an teas a chaithfear a aistriú ón téitheoir go dtí an aigéad.

Le haghaidh truaill PFA 2 mm le R_total=0.010 (PFA) + 0.001 (1/h)=0.011 m²·K/W, an croítheocht miotail riachtanach T_core=T_fluid_out + q × R_total. An t-achar dromchla téitheoir riachtanach A=Q / q. Le haghaidh sprice q=30,000 W/m² (3 W/cm²), A=67,800 / 30,000=2.26 m². T_core=60 + 30,000 × 0.011=60 + 330=390 céim -ró-ard do Incoloy (teorainn ~260 céim ). Mar sin, ní féidir le truaill 2 mm 3 W/cm² a bhaint amach; ní mór an flosc teasa a laghdú go q_max=(260 - 60) / 0.011=200 / 0.011=18,200 W/m² (1.82 W/cm²). Achar riachtanach A_2mm=67,800 / 18,200=3.73 m².

Le haghaidh truaill 1 mm le R_iomlán=0.005 + 0.001=0.006 m²·K/W, q_max=(260 - 60) / 0.006=200 / 0.006=33,300 W/m² (3.33 W/cm²). Achar riachtanach A_1mm=67,800 / 33,300=2.04 m². Éilíonn an truaill 1 mm 45% níos lú achar dromchla an téitheoir (2.04 m² vs. 3.73 m²), rud a cheadaíonn téitheoir ar chostas níos lú agus níos lú. Tá an tomhaltas cumhachta leictrigh mar an gcéanna (67.8 kW) toisc go gcaithfidh an dá cheann an teas céanna a sheachadadh chuig an sreabhán. Feidhmíonn an truaill 2 mm ag croítheocht níos airde (260 céim vs. 240 céim ar feadh 1 mm ag an bhflosc teasa céanna), rud a fhágann go mbíonn caillteanais radaitheacha agus seoltacha níos airde tríd an insliú téitheoir. Glac le caillteanais 5% níos airde don téitheoir 2 mm: caillteanas breise=67.8 × 0.05 × 8,760 uair=29,700 kWh in aghaidh na bliana. Ag 0.10/kWh, coigilteas ó chaillteanais laghdaithe=0.10/kWh,coigilteas ó chaillteanais laghdaithe{=2,970 in aghaidh na bliana{-méid shuntasach.

Achoimre Choigiltis Bhliantúil (8,760 uair an chloig oibríochta leanúnaí)

Coigilteas Breise ó Chumhacht Champála Laghdaithe

Tá toirte níos lú 45% ag an téitheoir truaill 1 mm agus srian sreafa níos ísle (má tá dearadh i-líne ar an téitheoir). Le haghaidh téitheoir le pasáistí sreabhadh inmheánacha, scálaí titim brú le fad. D'fhéadfadh go mbeadh pasáistí 1.5 m ar fad ag téitheoir 3.73 m² (2 mm); bheadh ​​pasáistí 0.8 m ar fad ag téitheoir 2.04 m² (1 mm). Laghdaíonn laghdú brú de 40-50% an chumhacht pumpála. Le haghaidh sreabhadh 50 L/nóim le titim brú 1.0 barra, cumhacht pumpála=(50 L/nim × 1.0 barra × 1.67e-5) / 0.6 (éifeachtúlacht caidéil)=0.14 kW. Sábháiltear 0.07 kW × 8,760=613 kWh/bliain, nó 61at61at0.10/kWh trí laghdú brú a laghdú 50%. Is breisiú beag é seo ach cuireann sé le coigilteas iomlán.

Trádáil{0}}Sceitheadh ​​agus Breithnithe Riosca

Níl an truaill 1 mm níos fearr go huilíoch. Ciallaíonn an t-achar aistrithe teasa 45% níos lú go n-oibríonn an téitheoir ag flosc teasa níos airde (3.33 W/cm² vs. 1.82 W/cm²). Méadaíonn an flosc teasa níos airde an teocht dromchla seachtrach PFA: ag q=33,300 W/m², tá an titim trasna an truaill 1 mm ΔT_PFA=33,300 × 0.005=166 céim , mar sin teocht an dromchla seachtrach=240 - 166=74 céim (inghlactha). Méadaíonn an flosc teasa níos airde freisin an baol róthéamh áitiúil má chuirtear isteach ar an sreabhadh, agus cuireann an balla níos tanaí neart meicniúil níos lú agus friotaíocht níos ísle ar abrasion agus tréscaoilteacht cheimiceach. Maidir le seirbhís aigéid ghlan le sreabhadh cobhsaí, tá na rioscaí seo inbhainistithe. I gcás sciodar scríobach nó seirbhís a mbíonn teagmhais tirime amach go minic acu, soláthraíonn an truaill 2 mm lamháil sábháilteachta.

Conclúid: Sábháil 1 mm Sheath $1,400+ go Bliantúil i Seirbhís Shreabhadh Leanúnach-

I gcás téitheoir aigéid sreafa leanúnach-phróiseála 50 L/nóim ó 40 céim go 60 céim , sábhálann tú timpeall 2 mm go truaill PFA 1 mm 530 in aghaidh na bliana i gcaillteanais teasa agus 530 sa bhliain i gcaillteanas teasa laghdaithe agus 600–900costas caipitiúil (téitheoir níos lú), iomlán 900 costas caipitiúil (beag lerheater), san iomlán 1,400–1,500coigilteas sa chéad bhliain.Thethinnersheathllows831,500 sa chéad bhliain coigiltis.Thethinnersheathallows8350–$100 go bliantúil. Ba cheart d’innealtóirí ríomh comhchosúil a dhéanamh dá n-ráta sreafa sonrach agus ΔT, ag baint úsáide as na gaolmhaireachtaí thuas. Sa chuid is mó d’fheidhmchláir sreafa leanúnaigh, is lú ná 6 mhí an tréimhse aisíoca chun truaill 1 mm a shonrú in ionad truaill 2 mm, agus an buntáiste breise a bhaineann le méid agus meáchan an téitheoir laghdaithe. Ní mór trádáil-as an stóinseacht mheicniúil laghdaithe a mheas i gcoinne na gcoinníollacha próisis ar leith. Maidir le haigéid ghlana, neamh-scríobach, a shreabhann go leanúnach le sreabhadh cobhsaí, is é an truaill 1 mm an rogha is eacnamaí thar aon tréimhse oibriúcháin 12 mhí. Le haghaidh seirbhíse eatramhacha nó coinníollacha scríobacha, is fearr fós an truaill 2 mm in ainneoin an phionóis fuinnimh.