Nel caso di un fluido viscoso o contenente particelle, il confronto più utile tra gli scambiatori di calore inizia con il meccanismo che ne limita il funzionamento. Il problema è dovuto alla formazione di ponti tra le fibre, alla sedimentazione, alla formazione di incrostazioni, all'erosione all'ingresso o a un rapido aumento della viscosità durante il raffreddamento? Uno scambiatore a piastre saldate a intercapedine ampia affronta questi problemi grazie a un design dei condotti e della manutenzione specifico per l'applicazione.
| Comportamento dei fluidi | Probabile vincolo operativo | Dati da ottenere per primi |
|---|---|---|
| Solidi minerali sospesi | Deposizione ed erosione locale | Distribuzione delle particelle, concentrazione, durezza e intervallo di flusso |
| Fibre lunghe o flessibili | Collegamenti nei punti di contatto e restrizioni | lunghezza delle fibre, carico, agglomerazione e setacciatura |
| Alta viscosità | Caduta di pressione e scarso trasferimento di calore lato fluido | Viscosità in funzione della temperatura e delle condizioni di taglio |
| Liquido cristallizzante o incrostante | Depositi che modificano l'area del canale e la resistenza termica | Composizione, concentrazione, limiti di temperatura della parete e metodo di pulizia |
Diversi meccanismi possono verificarsi contemporaneamente. Uno spazio maggiore può ridurre una restrizione geometrica, mentre una velocità inferiore aumenta la tendenza alla sedimentazione. La selezione richiede pertanto un calcolo del trasferimento di calore e del flusso per l'intero intervallo operativo.
Nel processo Bayer, il raffreddamento dovuto alla precipitazione può coinvolgere soluzioni alcaline, cristalli di innesco e incrostazioni. Un ingresso ben distribuito aiuta a evitare un getto concentrato e un carico non uniforme dei canali. Il materiale della piastra deve essere valutato sia in base alla chimica del processo che all'ambiente di usura meccanica.
Le configurazioni verticali e orizzontali devono essere confrontate con il trasporto dei fanghi, il drenaggio, la disposizione del sito e il percorso di pulizia approvato. Il solo orientamento non garantisce che le particelle rimangano in sospensione in tutte le condizioni di flusso.
La discussione sull'applicazione pubblicata da SHPHE descrive una ristrutturazione in cui gli intervalli di pulizia segnalati sono passati da settimane a mesi. Tali confronti operativi si riferiscono all'impianto identificato e non stabiliscono un intervallo di pulizia fisso o una durata di servizio per un nuovo impianto.
Le fibre presenti nel succo di zucchero possono accumularsi in corrispondenza di restrizioni. Lo sciroppo concentrato introduce una seconda sfida, poiché la sua viscosità può aumentare considerevolmente raffreddandosi. Un'indagine utile include la concentrazione o il grado Brix, i dati di viscosità e le condizioni all'uscita a freddo.
La fermentazione e la liquefazione del mosto possono combinare solidi sospesi con un comportamento di flusso dipendente dallo sforzo di taglio. La selezione basata unicamente sul coefficiente di prova del liquido limpido può non tenere conto dei vincoli di pompaggio e distribuzione. La geometria del passaggio lato processo e quella lato impianto di depurazione possono essere ottimizzate separatamente.
Le acque di processo e la liscivia nera utilizzate nella lavorazione della cellulosa richiedono una valutazione chimica e della presenza di solidi specifica. Il passaggio delle fibre è un requisito; concentrazione, temperatura, incrostazioni e corrosione possono imporre ulteriori limitazioni. Una generica descrizione "anti-intasamento" non specifica la lega o la procedura di pulizia necessarie.
Chiedete in che modo l'ingresso proposto, la geometria dei contatti e l'accesso per la pulizia risolvono il problema dei depositi effettivamente presenti nelle apparecchiature esistenti. Fotografie e un'analisi dei depositi possono essere più utili di una generica etichetta del fluido.
Le acque reflue ad alta salinità e cristallizzazione possono subire variazioni durante il riscaldamento, il raffreddamento o l'evaporazione. È necessario considerare la composizione normale e quella peggiore plausibile, la presenza di cristalli in sospensione, le condizioni di corrosione e qualsiasi materiale polimerizzante o appiccicoso.
Le leghe di acciaio inossidabile, duplex, titanio e nichel presentano diversi intervalli di idoneità. Una lega più costosa non è automaticamente la scelta migliore, e una lamiera sottile non garantisce di per sé un costo del ciclo di vita inferiore. È necessario confrontare le stesse tolleranze di corrosione, ipotesi di vita utile e ambito di manutenzione.
ILscambiatore di calore a piastre saldate a intercapedine ampiaFornisce configurazioni personalizzate di canali e ingressi, con spaziatura dei canali standard da 8 a 30 mm. La spaziatura, lo spessore della piastra, il materiale e l'intervallo di pressione-temperatura proposti devono essere selezionati in base alle specifiche esigenze di utilizzo.
L'accesso al coperchio può essere utilizzato per la pulizia a seconda della configurazione. Il pacco saldato rimane una struttura saldata, pertanto il metodo di accesso e pulizia previsto deve essere indicato nella proposta, anziché essere dedotto dal nome del prodotto.
Prestazioni termiche:temperatura di esercizio e di uscita alle stesse condizioni di fluido e carico.
Prestazioni idrauliche:perdite di pressione su entrambi i lati e potenza di pompaggio richiesta.
Comportamento scorretto:variazioni dipendenti dal tempo valutate a flusso e temperatura comparabili.
Manutenzione:Durata della pulizia, accessibilità, materiali di consumo e condizioni riscontrate durante l'ispezione.
Disponibilità:come le procedure di pulizia e di emergenza si integrano nel piano di produzione dell'impianto.
Questo confronto evita di dichiarare una tecnologia universalmente superiore alle apparecchiature tubolari, in grafite o di altro tipo. Una soluzione adeguata è quella che soddisfa i requisiti di processo per l'intera campagna operativa concordata, con un onere di manutenzione gestibile.
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