Sut Mae Gwrthsefyll Cyrydiad Agen Dur Di-staen Super Duplex yn Cymharu â PTFE mewn Dŵr Môr?

Mae cyfnewidwyr gwres ar gyfer oeri dŵr halen yn cael eu gwneud o ddur di-staen dwplecs super a PTFE, ond maen nhw'n amddiffyn eu hunain mewn ffyrdd sylfaenol wahanol. Mae dwplecs super yn dibynnu ar orchudd ocsid goddefol tenau y gellir ei ddiraddio'n lleol mewn hollt. Nid yw PTFE yn gallu cyrydu agen yn gemegol, heb ffilm ocsid na strwythur metelaidd.

Mae hyn yn arbennig o arwyddocaol mewn systemau dŵr môr cynnes lle mae parthau llonydd, dyddodion ac uniadau mecanyddol tynn yn anochel. Yn y drafodaeth beirianyddol bresennol ar ddŵr môr sy'n rhydu ag agen PTFE super dwplecs, nid yw'n fater o gymharu dau ddeunydd, ond dau ymddygiad cyrydiad hollol wahanol.

Pam Mae Cyrydiad Agen yn Bwysig i Systemau Dŵr Môr
Dŵr môr yw un o'r hylifau diwydiannol mwyaf gelyniaethus sy'n digwydd ym myd natur. Mae'r crynodiad uchel o glorid, ocsigen toddedig, gweithgaredd biolegol a dargludedd yn darparu amodau perffaith ar gyfer cyrydiad lleol.

Mae holltau i'w cael fel arfer mewn systemau oeri yn:

Uniadau tiwb i daflen tiwb

Rhyngwynebau gasged

Ffilmiau baeddu a dyddodion

Wyneb fflans

Rhyngwynebau Clymu

Rhanbarthau Llif Isel-Stagnant

Gall hyd yn oed deunyddiau ag ymwrthedd cyrydiad cyffredinol da fethu'n gyflym yn y geometregau cyfyngedig hyn.

Gwrthsefyll Cyrydiad Dur Di-staen Super Duplex
Mae duroedd di-staen deublyg gwych fel 2507 yn dibynnu ar orchudd ocsid goddefol cyfoethog cromiwm sy'n tyfu'n naturiol ar yr wyneb metel i ddarparu ymwrthedd cyrydiad.

Mae'r haen oddefol hon yn rhwystr bach rhwng yr aloi a'r amgylchedd morol. Mae'r ffilm wedi'i-iacháu ei hun o dan yr amodau llif arferol lle cyflwynir difrod bach.

Mae'r amddiffyniad yn cael ei wella gan sawl elfen aloi:

Cromiwm yn gwella passivation

Mae molybdenwm yn gwella ymwrthedd i dyllu

Mae'r ffilm goddefol yn cael ei sefydlogi gan nitrogen.

Mae nicel yn cynorthwyo cydbwysedd cyfnod deublyg

Felly, mae'r aloion hyn yn arbennig o addas ar gyfer nifer o gymwysiadau morol o'u cymharu â dur gwrthstaen traddodiadol.

Anfantais Super Duplex: Cyrydiad Agen
Mae gan ddur di-staen dwplecs gwych ymwrthedd cyrydiad swmp mawr ond mae'n agored i ymosodiad agennau lleol o dan amodau penodol.

Newyn Ocsigen yn yr Agen
Mae ocsigen toddedig yn cael ei ddisbyddu'n gyflym mewn bwlch llonydd cul. Mae ailgyflenwi ocsigen yn gyfyngedig ac felly ni all y cotio ocsid goddefol gynnal ei hun yn effeithlon.

Pan fydd y ffilm oddefol yn cael ei dinistrio:

Mae ïonau clorid yn crynhoi yn yr hollt

Mwy o asidedd lleol

Mae diddymiad metel yn cyflymu

Mae cyrydiad yn-cyflymu ei hun.

Mae'r siâp cyfyngedig yn darparu micro-amgylchedd ymosodol yn gemegol, wedi'i ynysu o'r dŵr môr o'i amgylch.

Tymheredd Critigol Crac
Ar gyfer dwplecs super 2507 mewn dŵr môr mae'r tymheredd hollt critigol fel arfer tua 35 gradd i 40 gradd.

Unwaith y rhagorir ar y trothwy hwn, mae'r tebygolrwydd o ddadelfennu ffilm goddefol yn llawer uwch, yn enwedig mewn amgylchiadau llif llonydd neu isel.

Mae'r ystod tymheredd hwn yn aml yn cael ei ragori yn ystod gweithrediad systemau oeri morol cynnes:

Dyfroedd trofannol, gwasanaeth môr.

Cyddwysydd yn rhedeg, yn gynnes

Statws offer: llonydd

Gweithrediad cyfnewidydd gwres budr

Digwyddiadau cylchrediad Gwael

Pan gaiff ei gychwyn, gall cyrydiad agennau luosogi'n gyflym hyd yn oed gyda gwrthiant cyrydiad da'r aloi.

PTFE a'i Ymddygiad Sylfaenol Wahanol yn erbyn Cyrydiad
Mae PTFE yn mynd llwybr gwahanol iawn i ymwrthedd dŵr halen.

Mae Super Duplex yn rhyfela electrocemegol. Nid yw PTFE eisiau cymryd rhan.

Mae PTFE yn bolymer cwbl fflworinedig heb unrhyw dellt metelaidd, dim ffiniau grawn a dim potensial electrocemegol. Mae PTFE yn anhydraidd i'r mecanwaith methiant hwn oherwydd bod cyrydiad hollt yn broses electrocemegol.

Pam na all PTFE Ddioddef Cyrydiad Agen
Mae PTFE yn gynhenid ​​wrthiannol am y rhesymau canlynol:

Dim rhwygo ffilm ocsid goddefol

Nid oes unrhyw botensial galfanig yn cael ei greu

Nid oes unrhyw adwaith electrocemegol yn cael ei achosi gan glorid

Dim diddymiad anodig lleol"

Mae PTFE yn sefydlog yn gemegol mewn moroedd llonydd, mewn parthau wedi'u disbyddu ocsigen neu o dan ddyddodion.

Mae'r imiwnedd hwn yn ddiamod, nid yn amodol.

Ymddygiad tymheredd mewn dŵr môr
Mae gan PTFE ymwrthedd cemegol da iawn mewn dŵr môr ar dymheredd uchel.

Mae PTFE yn cael ei raddio ar gyfer gwasanaeth dŵr parhaus ar gyfer hyd at oddeutu:

Tymheredd gweithredu yn barhaus 110 gradd

Mae'r ystod hon yn sylweddol uwch na pharamedrau gweithredu'r rhan fwyaf o systemau oeri dŵr môr.

I'r gwrthwyneb, mae perfformiad cyrydiad dwplecs uwch yn dod yn fwy sensitif pan fydd tymheredd y dŵr halen yn cyrraedd neu'n uwch na'r tymheredd agennau critigol.

Y Newyddion Drwg ar PTFE
Er bod PTFE yn gallu gwrthsefyll cyrydiad agennau'n llwyr, mae masnach dechnegol yn gysylltiedig â'i ddefnyddio.

Dargludedd Thermol Llai
Mae PTFE yn ddargludydd gwres gwael o'i gymharu ag aloion metel.

Gwerthoedd nodweddiadol dargludedd thermol:

Dargludedd Thermol Bras Deunydd (W/mK)
Dur Di-staen Super Duplex ~14-19 W/m·K PTFE ~0.25 W/m·K
Mae'r anghysondeb sylweddol hwn yn lleihau effeithlonrwydd cludiant gwres ac efallai y bydd angen:

Cyfnewidwyr gyda mwy o arwynebedd

Rhannau wal teneuach

Geometries eraill ar gyfer cyfnewidwyr

Gallu Pwysau isel-
Mae cryfder mecanyddol PTFE yn llawer is na dur uwch ddeublyg.

Felly:

Llai o gyfraddau pwysau

Mae cefnogaeth strwythurol yn bwysicach

Rhaid ystyried ymddygiad dirdynnol

Efallai y bydd angen atgyfnerthu cymwysiadau gwactod

Sefydlogrwydd Dimensiwn
Mae ehangiad thermol PTFE yn llawer mwy na metelau, felly mae'n rhaid ystyried dyluniad y cyfnewidydd a'r pibellau yn ofalus.

Lle Mae gan PTFE Fantais Dibynadwyedd Mawr
Mewn llawer o systemau morol mae bron yn amhosibl dileu pob bwlch.

Ee Er enghraifft:

bwndeli tiwb

Cyd gasged

Baeddu cyfnewidwyr dueddol

Safleoedd cronni bioffilm

Gêr wrth gefn yn ei le

Yn y lleoliadau hyn, mae'r model dibynadwyedd ar gyfer PTFE yn sylfaenol wahanol, gan nad oes mecanwaith cyrydiad lleol i gychwyn.

Gall y nodwedd hon fod yn arbennig o ddefnyddiol yn:

Systemau oeri ar y môr

-planhigion tynnu halen

Prosesu cemegol morol

Cyddwysyddion dŵr môr cynnes

Mae cylchedau oeri yn arbed

Mewn ceisiadau lle mae mynediad arolygu yn gyfyngedig neu ôl-effeithiau methiant yn ddifrifol, gellir gwrthbwyso anfanteision PTFE o ran priodweddau thermol a mecanyddol trwy ddileu'r mecanwaith cyrydiad yn gyfan gwbl.

Super Duplex vs PTFE ar gyfer Gwasanaeth Dŵr Môr
Gellir gweld y gwahaniaeth rhwng y ddau ddeunydd yn gliriach ar eu dulliau methiant dominyddol.

Eiddo Super Duplex 2507 PTFE
Amddiffyniad goddefol ocsid. Mecanwaith Cyrydiad .Chemically inert
Tebygolrwydd Cyrydiad Agen Dim yn bosibl uwch na 35-40 gradd
Dargludedd Thermol Uchel Isel iawn
Gallu Pwysau Da Cyfyngedig
Cryfder Mecanyddol Uchel Canolig
Gweithgaredd Electrocemegol Ydy Nac ydy
Llif dŵr yn continuoGreat gyda chyfyngiadau Hyd at ~110 gradd
Mae'r gymhariaeth hon yn enghraifft dda o'r rheswm pam mae gwerthusiadau dŵr môr cyrydiad agennau super dwplecs yn erbyn PTFE mor ddibynnol ar flaenoriaethau gweithredu'r system.

Casgliad
Mae PTFE yn ddatrysiad sylfaenol mwy gwydn yn erbyn cyrydiad agennau na hyd yn oed duroedd di-staen deublyg super premiwm ar gyfer cyfnewidwyr gwres dŵr môr a systemau oeri lle na ellir tynnu holltau llonydd yn gyfan gwbl. Mae aloion fel 2507 super dwplecs yn cynnig ymwrthedd cyrydiad rhagorol mewn amrywiol amgylcheddau morol ond mae eu hamddiffyn yn dibynnu ar gynnal ffilm ocsid goddefol fregus y gellir ei thorri i lawr yn lleol mewn holltau sydd â diffyg ocsigen uwchlaw tua 35 gradd i 40 gradd.

Ar y llaw arall, nid oes gan PTFE unrhyw broses cyrydiad electrocemegol o gwbl. Mae'n bolymer wedi'i fflworineiddio'n llwyr sy'n gwrthsefyll trawiad clorid, dŵr môr llonydd a chemeg agennau lleol.

Mae'r fasnach yn llai dargludedd thermol, gallu pwysedd is, a dyluniad mecanyddol mwy cymhleth. Fodd bynnag, mewn cymwysiadau lle mae dibynadwyedd cyrydiad yn bwysicach nag effeithlonrwydd thermol, mae PTFE yn darparu datrysiad risg sero gwirioneddol i amddiffyniad cyrydiad agennau.

Nid yr amddiffyniad gorau mewn peirianneg cyrydiad yw cotio hunan-iacháu gwell, ond deunydd nad oes angen un arno.