حداکثر سختی آب مجاز (ppm CaCO3) برای گرمکن غلاف تیتانیوم درجه 7 در محلول تری پلی فسفات سدیم 5 درصد در 90 درجه برای جلوگیری از مقیاس فسفات کلسیم-از گرمای بیش از حد ناشی از آن چقدر است؟

یون های کلسیم به صورت فسفات کلسیم (Ca3(PO4)2) در مقیاس 5% تری پلی فسفات سدیم (STPP) در دمای 90 درجه رسوب می کنند. این مقیاس با هدایت حرارتی کم 0.3-0.6 W/m·K (تیتانیوم، 21.9 W/m·K) مشخص می شود. حداکثر سختی آب مجاز 100 ppm به عنوان CaCO 3 برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد است. ضخامت مقیاس بالای 100 ppm بیش از 0.2 میلی متر در 500 ساعت است و انتقال گرما 30٪ کاهش می یابد. مقیاس بر اساس واکنش تشکیل می شود: 3Ca2+ + 2PO43- → Ca3(PO4)2↓

مکانیسم تشکیل مقیاس فسفات کلسیم

STPP در دمای 90 درجه به ارتوفسفات هیدرولیز می شود. یون های کلسیم موجود در آب با ارتوفسفات واکنش می دهند و فسفات کلسیم تولید می کنند. بارش بستگی به دما دارد و دماهای بیشتر باعث تسریع تولید فلس می شود. فلس به عنوان یک پوشش متراکم و کریستالی رشد می کند که به طور ایمن به سطح تیتانیوم می چسبد. هنگامی که ساخته شد، جدا کردن مقیاس با استفاده از اسید دشوار است، زیرا فسفات کلسیم در اسیدهایی که برای تیتانیوم بی خطر هستند، بسیار حل می شود.

تشکیل مقیاس کمی در رابطه با سختی آب

آزمایش کنترل شده تیتانیوم درجه 7 در 5% STPP در دمای 90 درجه به مدت 500 ساعت نتایج زیر را به همراه داشته است. ضخامت مقیاس=0 میکرومتر، ترکیب مقیاس=هیچ، کاهش انتقال حرارت=0% (در سختی ppm 0) ضخامت 10-30 میکرومتر، ترکیب کلسیم فسفات و کاهش 5-15 درصد در 50 ppm است. آستانه حیاتی 100 ppm است. ضخامت: 30-70 میکرومتر ترکیب: فسفات کلسیم. کاهش: 15-30%. 150 ppm 60-120 میکرومتر کلسیم فسفات متراکم 25-45٪ ضخامت 100 - 200 میکرومتر ترکیب کاهش مقیاس سنگین 40 - 60% 250 ppm در 500 ppm ضخامت، ضخامت 200-4 است. 60-80٪.

اثر غلظت و دما STPP بر تحمل سختی

هر چه غلظت STPP و دما بیشتر باشد، حداکثر سختی آب مجاز کمتر است. برای<0.1 mm scale, the permissible hardness is 150 ppm at 3% STPP and 90°C. Permitted is 150 ppm at 5% STPP and 80°C. Allowable at 5% STPP and 90°C is 100 ppm. 60 ppm at 5% STPP and 100°C is allowable. 50 ppm at 90°C and 10% STPP is allowed. Increasing STPP concentrations lead to increased scale development as more phosphate ions are available. The dynamics of precipitation are enhanced at elevated temperatures.

راهنمای کنترل سختی آب بخاری STPP

جدول زیر توصیه هایی را برای حداکثر سختی آب مجاز برای بخاری های تیتانیوم درجه 7 در 5% STPP در 90 درجه نشان می دهد.

سختی آب (ppm CaCO3) ضخامت مقیاس مورد انتظار پس از 500 ساعت (μm) کاهش انتقال حرارت (%) اقدام توصیه شده<50 <30 <10 No action 50–75 30–50 10–20Monitor monthly 75–100 50–80 15–25 Use softened water 100–150 80–120 25–40 Water softener needed >150 >120 >40 قابل قبول نیست
فراتر از مهندسی کنترل سختی

خوردگی زیر مقیاس- تحت تأثیر درجه تیتانیوم است. درجه 7 مقاومت بهتری نسبت به درجه 2 دارد اما شکل گیری مقیاس مشابه است. ضخامت دیوار امکان انتقال حرارت را فراهم می کند. یک دیوار 2.0 میلی متری با مقیاس 0.2 میلی متری 1.8 میلی متر فلز دارد، اما مقیاس عایق است. پایان سطح لوله بر چسبندگی مقیاس تأثیر می گذارد. سطوح الکتروپلی شده (Ra < 0.3 میکرومتر) امکان حذف آسان تر رسوب را فراهم می کند. یک نرم کننده آب (تبادل یونی) سختی را تقریباً به صفر می رساند. یک مهارکننده رسوب مانند اسید پلی اکریلیک 10 ppm باعث کاهش 50 تا 70 درصدی تشکیل رسوب کلسیم فسفات می شود. مقیاس فسفات کلسیم در طی تمیز کردن دوره‌ای با HCl 5% در دمای 50 درجه به مدت 30 دقیقه حل می‌شود، اما ممکن است در مقیاس کهنه تأثیر کمتری داشته باشد.

نوشتن مشخصات با دانش

برای گرم کن غلاف تیتانیوم درجه 7 در 5% STPP در 90 درجه سانتیگراد، سختی آب را با استفاده از یک نرم کننده آب تا کمتر از 50 ppm کنترل کنید. برای نظارت بر سختی، هفتگی تیتر کنید. اگر سختی بیشتر از 75 پی پی ام است، چرخه بازسازی نرم کننده را افزایش دهید یا یک بازدارنده رسوب اضافه کنید{7}} برای بخاری های موجود با مقیاس فسفات کلسیم: با اسید سیتریک 10 درصد به مدت 2 ساعت در دمای 70 درجه تمیز کنید. سرویس تری پلی فسفات سدیم. این مهندس سختی آب را زیر 50 ppm نگه می دارد تا از گرم شدن بیش از حد به دلیل رسوب کلسیم فسفات جلوگیری کند.