Uchafswm y Crynodiad Caledwch Calsiwm ar 85 gradd Tymheredd Swmp Dŵr sy'n Atal Berwi-Adlyniad Graddfa Anwythol ar 316 o Weinau Gwresogydd Dur Di-staen

Hydoddedd Terfyn Graddfa Newid o Powdr i Ymlynol

Nid yw cyfrifiadau hydoddedd syml yn cynhyrchu'r crynodiad caledwch calsiwm uchaf (ppm CaCO3) ar dymheredd swmp 85 gradd na fydd yn arwain at gynhyrchu graddfa ymlynol ar 316 o diwbiau gwresogi trydan wedi'u lapio â dur di-staen wedi'u trochi mewn dŵr caled. Mae cynnyrch hydoddedd calsiwm carbonad (CaCO3) yn gostwng gyda thymheredd cynyddol ond y maen prawf allweddol ar gyfer perfformiad gwresogydd yw siâp a chryfder adlyniad y raddfa waddodi. Ar 85 gradd gyda chrynodiadau cyfatebol CaCO 3 tua 200- mae graddfa 300 ppm yn gwaddodi fel dyddodyn powdrog meddal y gellir ei dynnu'n hawdd trwy lif hylif neu frwsio cymedrol. Ar fwy na 400-500 ppm mae graddio yn digwydd fel aragonit neu galsit crisialog caled sy'n glynu'n gadarn wrth yr wyneb metel. Mae hyn yn creu haen inswleiddio sy'n cynyddu tymheredd gwain ac yn hyrwyddo graddio ychwanegol. Mae'r papur hwn yn amcangyfrif y lefelau caledwch calsiwm ar gyfer cynhyrchu graddfa ymlynol ar 316 o wain ac yn darparu awgrymiadau ar gyfer trin dŵr i gynnal effeithlonrwydd gwresogydd hirdymor.

Adlyniad Graddfa ar Arwynebau Metel Wedi'u Gwresogi: Y Mecanwaith

Os caiff y dŵr caled ei gynhesu dros 60 gradd mae hydoddedd calsiwm carbonad yn disgyn ac mae'n gwaddodi. Mae'r dyddodiad yn bennaf ar arwynebau poeth, oherwydd mae'r haen derfyn ger y wain yn or-dirlawn mewn perthynas â'r swmp dŵr. Y gwahaniaeth allweddol rhwng graddfa anlynol feddal a graddfa ymlynu caled yw cyfradd y dyddodiad o'i gymharu â chyfradd datblygiad grisial. Ar ordirlawnder ysgafn (calsiwm caledwch 200-300 ppm ar 85 gradd ), mae dyddodiad yn araf, yn cynhyrchu nifer o grisialau bach, ar wahân nad ydynt yn cyd-gloi'n gryf. Mae'r crisialau hyn yn cael eu cneifio'n hawdd gan y cylchoedd hylif a gwres. Ar ordirlawnder uchel (uwch na 400-500 ppm) mae dyodiad yn gyflym, gan ffurfio crisialau cyd-gloi enfawr sy'n creu haen drwchus barhaus. Gall cryfder adlyniad yr haen hon fod yn fwy na 1-2 MPa, fel na ellir ei ddileu gan gyflymder hylif sy'n is na 2-3 m / s. Unwaith y bydd haen raddfa'n glynu, mae'r gwrthiant thermol cynyddol yn arwain at gynnydd yn y tymheredd gwain sy'n arwain at gynnydd yn y gor-ddirlawniad ar yr wyneb metel sy'n cyflymu'r dyddodiad graddfa mewn cylch hunan-waethu.

Meintioli Trothwyon ar gyfer Ffurfio Graddfeydd Ymlynol ar 85 gradd

Mae profion baeddu systematig ar 316 o wainiau dur di-staen (gorffeniad caboledig Ra=0.4 µm) mewn dŵr caled synthetig ar dymheredd swmp 85 gradd a fflwcs gwres o 5 W / cm² wedi pennu'r trothwyon caledwch calsiwm ar gyfer datblygu graddfa ymlynol ar ôl 1,000 o oriau o weithrediad parhaus.

Caledwch Calsiwm (ppm fel CaCO3) Alcalinedd (ppm fel CaCO3) Morffoleg Graddfa pH ar ôl 1,000 h Cryfder Adlyniad (MPa, prawf cneifio) Ymwrthedd Thermol Ychwanegol (m2-K/W) Argymhellir ar gyfer Gwasanaeth 85C Parhaus<100 100-200 7.5-8.5 <.0001 No apparent scale N/AYes 100-200 100-200 7.5-8.5 Powdery, easily wiped off <0.1 0.0001-0.0003 Yes 200-300 150-250 7.5-8.5 Soft crystalline, removed by brushing 0.1-0.3 0.0003-0.0008 Acceptable with frequent cleaning
300-400 200-300 7.5-8.5 Mixed soft/hard, partial adhesion 0.3-0.8 0.0008-0.002 Marginal, needs water softening 400-500 250-350 7.5-8.5 Hard aragonite, very adherent 0.8-1.5 0.002-0.005Not Recommended 500-700 300-400 7.5-8.5Hard calcite, dense Layer 1.5-2.5 0.005-0.010 Unacceptable >700 >400 >8.0 Rapid scaling, total coverage >2.5 >0.010 Annerbyniol
Ffactorau Cemeg Dŵr Eraill Sy'n Effeithio ar Galedwch

Tabl , mae'r terfynau caledwch calsiwm yn cael eu dylanwadu gan dri pharamedr cemeg dŵr arall. Yr un cychwynnol yw alcalinedd (cynnwys bicarbonad). Ar gyfer ffurfio graddfa, mae angen calsiwm ac alcalinedd. Ni fydd dŵr â chalsiwm uchel ond alcalinedd isel (ee, caledwch calsiwm clorid heb bicarbonad) yn creu graddfa carbonad. Mae'r gwerthoedd trothwy yn seiliedig ar alcalinedd bicarbonad bron yn cyfateb i'r caledwch calsiwm (dŵr cytbwys). Mae alcalinedd llai na hanner y caledwch calsiwm yn arwain at ostyngiad o 40-60% yn y potensial graddio. Yr ail fater yw pH. Mae calsiwm carbonad yn hydawdd ar pH o dan 7.0 ac nid yw graddfa'n datblygu waeth pa mor galed yw'r dŵr. Mae'r potensial ar gyfer graddadwyedd yn codi'n serth uwchlaw pH 8.5. Trydedd agwedd yw bodolaeth atalyddion graddfa, megis polyffosffadau, ffosffonadau neu bolymerau. Gellir atal datblygiad graddfa ymlynol ar lefelau hyd at 800-1,000 ppm trwy ychwanegu 2-5 ppm o atalydd graddfa fasnachol gan gynyddu'r caledwch calsiwm a ganiateir gan ffactor o 2-3.

Canllawiau Ymarferol ar gyfer Trin Dŵr 316 o wresogyddion ar 85 gradd

Bydd y canllawiau trin dŵr canlynol yn lleihau adlyniad ar raddfa ac yn gwneud y mwyaf o effeithlonrwydd thermol hirdymor ar gyfer 316 o wresogyddion gwain sy'n rhedeg ar dymheredd dŵr swmp 85 gradd. Nid oes angen unrhyw driniaeth ar gyfer caledwch calsiwm o dan 200 ppm heblaw am arolygiad aml (bob 6-12 mis). Ar gyfer caledwch o 200-300 ppm, cynghorir brwsio misol neu lanhau cemegol (fflysh asid gwanedig). Mae meddalu dŵr (cyfnewid ïon) neu ychwanegu atalydd graddfa yn cael ei awgrymu'n fawr ar gyfer caledwch rhwng 300-400 ppm. Mae meddalu dŵr yn hanfodol er mwyn osgoi colli perfformiad cyflym ar gyfer caledwch sy'n fwy na 400 ppm. Ar unrhyw lefel caledwch, mae'r tueddiad i raddfa'n cael ei leihau pan fydd y pH yn cael ei gadw o dan 8.0 ac yn osgoi berwi lleol (fflwcs gwres wedi'i gyfyngu i 5-6 W/cm2). Ar gyfer gwresogyddion y mae angen iddynt redeg ar fflwcs gwres uwch (8-10 W / cm2) neu dymheredd swmp uwch (90-95 gradd), dylid gostwng y gwerthoedd caledwch a ganiateir yn y tabl gan 30-50%.

Graddfa{0}}Achosi Diagnosis Maes Gorboethi

Mae tri arwydd maes yn dweud wrthym pan fydd adlyniad graddfa wedi dod yn broblem i wresogyddion mewn gwasanaeth dŵr caled. Y cyntaf yw cynnydd tymheredd wyneb y gwresogydd ar gyfer yr un mewnbwn pŵer, y gellir ei ganfod gan thermomedr isgoch. Mae cynnydd tymheredd o 10 i 15 gradd yn uwch na'r cyflwr glân yn golygu haen raddfa o tua 0.1 i 0.2 mm. Yr ail ddangosydd yw'r amser hirach i gyrraedd tymheredd setpoint, gan fod y raddfa inswleiddio yn cyfyngu ar drosglwyddo gwres i'r dŵr swmp. Y trydydd dangosydd yw popping neu hisian clywadwy, sy'n arwydd o ddyddodion berwi lleoledig o dan raddfa wrth i ddŵr wedi'i ddal anweddu a dianc. Os oes unrhyw un o'r dangosyddion hyn yn bresennol, dylid tynnu'r gwresogydd a'i lanhau trwy ddiraddio cemegol (gyda hydoddiant asid citrig neu sulfamig 5-10%) neu drwy frwsio mecanyddol. Os bydd y glanhau'n gwella perfformiad ond bod y raddfa'n dychwelyd o fewn 1-2 fis, mae angen meddalu.

Casgliad: Cyfyngiadau ar galedwch ar gyfer gweithrediad rhydd ar raddfa 85 gradd

Mewn dŵr swmp 85 gradd, caledwch calsiwm<200 ppm produces a soft, non-adherent scale on 316 stainless steel encased heaters that has no effect on performance. Hardness of 200-300 ppm is tolerable with periodic cleaning. When the hardness exceeds 400 ppm, hard adhering aragonite or calcite scale forms fast insulating the heater and promoting additional deposition. When specifying 316 sheaths for hot water service the engineers should get the calcium hardness and alkalinity analysis of the feed water and compare this to the thresholds in the table. If the hardness is greater than 400 ppm, water softening or addition of a scale inhibitor is essential to avoid loss of performance and premature failure of the heater. This framework relates calcium hardness to observable scale morphology and adhesion strength so that the buyer can design water treatment plans for maintaining thermal efficiency and life extension of the heater in a hard water application.