A konfigurációs kérdés
A mélyen nikkelezett tartályok -általában 2,5–4 méter mélyek- hőelosztási kihívást jelentenek. A meleg oldat felemelkedik. A hideg oldat lesüllyed. Szándékos hőcserélő elhelyezés nélkül a tartály termikus rétegződést hoz létre: 60 fok a felületen, 52 fok alul. A nikkellerakódás tulajdonságai a hőmérséklettől függően változnak, ami inkonzisztens fényerőt és szintezést eredményez az alkatrészen.
Három PTFE-hőcserélő-konfiguráció dominál a mélytartályokban: L-alakú tekercsek a tartály falai mentén, teljes-lefedettségű rácssorok a tartály alján, és függőlegesen felfüggesztett hajtűkötegek. Mindegyik másképp osztja el a hőt. A választás határozza meg, hogy a tartály ±1 fokos egyenletességgel vagy ±5 fokos rétegzettséggel működik.
Hőviselkedés konfigurációja
Az L-alakú tekercsek a fűtőfelületet a tartály alja és az egyik fal mentén helyezik el. A hő felszáll az alsó és a függőleges lábból. Ez hőcsóvát hoz létre a tartály egyik oldalán. Az oldat lassú tekercsben kering: fel a fűtött falon, a felületen keresztül, le a szemközti falon. A keverés mérsékelt. A fűtött és fűtetlen oldalak közötti hőmérsékletkülönbség jellemzően eléri a 3-4 fokot.
A rácstömbök egyenletesen helyezik el a fűtőfelületet a tartály teljes padlóján. A hő egyenletesen emelkedik. Hőcsóva borítja a teljes tartály keresztmetszetét-. Ezzel kiküszöbölhető az oldalsó-–-hőmérséklet-gradiens. A függőleges rétegződés minimális marad, mivel a teljes oldatoszlop az alján hőbevitelt kap. ±1 fokos hőmérsékleti egyenletesség érhető el.
A hajtűkötegek függőlegesen függenek a tartály tetejétől, az U{0}}kanyarú csövek pedig a tartály aljának közeléig nyúlnak. A hőbevitel függőleges oszlopokban koncentrálódik. Az oldat minden köteg mentén felemelkedik. A tartályban elosztott több köteg több konvekciós cellát hoz létre. Az egységesség a kötegek távolságától függ,{5}}a közelebbi távolság jobb eloszlást eredményez.
1. táblázat: A PTFE hőcserélő konfigurációjának teljesítménye mély nikkeltartályban (3 m mélység, 8000 liter)
| Konfiguráció | Hőmérséklet egységessége | Hőeloszlási minta | A tartály térfogata elmozdult | Karbantartási hozzáférés | Legjobb alkalmazás |
|---|---|---|---|---|---|
| L-alakú (falra-szerelt) | ±3-4 fok | Aszimmetrikus, egy-oldalas | Alacsony (kerület) | Jó | Keskeny tankok, korlátozott költségvetés |
| Rács (padlóra{0}}szerelt) | ±1 fok | Egységes a teljes lábnyomon | Mérsékelt (padló) | Tartályleeresztést igényel | Széles tartályok, szűk hőfok |
| Hajtű (függőleges köteg) | ±1,5-2 fok | Több-pontos oszlop | Alacsony (diszkrét oszlopok) | Jó (egyedi köteg eltávolítás) | Legmélyebb tartályok, gyakori karbantartás |
Konfiguráció kiválasztási kritériumok
A rácstömbök biztosítják a legjobb termikus egyenletességet, de a hozzáféréshez le kell engedni a tartályt. Azokon a nikkelező sorokon, ahol a termelés hónapokig folyamatosan folyik, a hálózat karbantartása tervezett leállást igényel. A termikus hasznot mérlegelni kell a hozzáférési korlátokhoz képest.
A hajtűkötegek közel{0}}rácsegyenletességet és kiváló karbantarthatóságot biztosítanak. Az egyes kötegek leeresztés nélkül kiemelhetők a tartályból. A szivárgó cső egy köteget érint, nem az egész tömböt. Azoknál a mélytartályoknál, ahol az állásidő drága, a hajtűkonfigurációk biztosítják a teljesítmény és a szervizelhetőség legjobb egyensúlyát.
Az L-alakú tekercsek a legegyszerűbb konfiguráció, és a legolcsóbb az előállításuk. Olyan tartályokhoz illeszkednek, ahol a hőmérséklet-előírások kevésbé szigorúak, vagy ahol más keverési módok -levegő befúvatása, szívószelep keringtetése-kompenzálják az aszimmetrikus hőbevitelt.
A nikkelezés speciális szempontjai
A nikkelező fürdők nedvesítőszereket tartalmaznak, amelyek túlzott levegőmozgás hatására habznak. Azok a tartályok, amelyek keverésénél levegős permetezésre támaszkodnak, csökkentett levegőmennyiséget igényelhetnek a hab szabályozásához. Ez csökkenti a keveredést, és növeli a hőcserélő konfigurációjától való függőséget a termikus egyenletesség érdekében.
A rácssor a padlón egyenletesen melegítve csökkenti a levegő keverésétől való függést a hőmérséklet-keverésnél. A levegő mennyisége az oldat mozgásához szükséges minimumra csökkenthető, csökkentve ezzel a nedvesítőszer-fogyasztást és a habbal kapcsolatos hibákat.
A wattos nikkelfürdők pH 4,0-4,5 és 55-65 fok között enyhén maró hatásúak a rozsdamentes acélra. A PTFE konfigurációk kiküszöbölik a korróziót a fürdő kémiai összetételétől függetlenül. A konfigurációválasztás csak a hőteljesítményt és a karbantartási logisztikát érinti.
Összegzés
A mély nikkelezésű tartály hőeloszlása a PTFE hőcserélő konfigurációjától függ. A rácstömbök biztosítják a legjobb hőmérsékleti egyenletességet ±1 fokon, de a karbantartáshoz a tartály vízelvezetését igénylik. A hajtűkötegek ±1,5-2 fokos egyenletességet biztosítanak az egyes kötegekhez való hozzáférés mellett. Az L-alakú tekercsek alapvető teljesítményt nyújtanak a legalacsonyabb költséggel és a legegyszerűbb telepítéssel.
A kiválasztás egyensúlyban tartja a termikus előírásokat a karbantartási filozófiával és a tartály geometriájával. A szűk -specifikációjú nikkelezéshez, ahol a nagy részek közötti lerakódási konzisztencia kritikus, a rács vagy hajtű konfigurációk indokolják a további bonyolultságot.
A PTFE hőcserélő konfigurációjának kiválasztásához szükséges műszaki elemzés a tartály méreteinek, az üzemi hőmérsékletnek, a hőmérséklet egyenletességére vonatkozó követelményeknek, a keverési módszernek és a karbantartási hozzáférési korlátozásoknak a benyújtásával érhető el.
