염욕 질화로에서 뜨거운 증기를 냉각하는 데 PTFE 교환기를 어떻게 사용합니까?

염욕 연질화는 강철 물체를 시안산염과 탄산염의 용융 욕조에 넣어 강철 물체에 단단하고 내마모성 표면을 형성하는 공정입니다. 이 용광로는 부식성이 있고 독성이 있으며 응축 가능한 염분 입자가 많이 포함된 뜨거운 배기 가스를 생성합니다. 이 독성 가스 흐름은 부식이나 막힘 없이 중요한 열을 회수하는 PTFE 열 교환기를 사용하여 안전하게 냉각될 수 있습니다.

화학적으로 까다로운 용광로 배기가스를 처리하고 신뢰할 수 있는 장기 작동을 제공하는 문제는 금속 열처리 시설에서 PTFE 교환기 염욕 연질화 냉각 응용 분야 논쟁의 유일한 관심사입니다.- PTFE 열교환기가 필요한 곳은 바로 여기입니다. 이는 우수한 화학적 불활성과 부드럽고- 달라붙지 않는 표면의 조합을 제공하여 응축된 염분에 의해 오염되는 경향이 적습니다.

염욕 연질화 배기 – 설명
염욕 연질화는 용융된 시안산염 및 탄산염 용액을 사용하여 강철 표면에 질소와 탄소를 확산시키는 공정입니다. 작업 중에 퍼니스는 다음을 포함하는 뜨거운 배기 가스를 방출합니다.

시안산염 증기

탄산염 증기

알칼리 응축

소금 에어로졸

미세먼지

가스가 냉각됨에 따라 증기 흐름의 일부가 부식성이 강한 액체 방울과 결정성 고체로 응축됩니다. 응축수는 금속 표면을 빠르게 공격하고 축적된 염분은 가스 이동을 방해하므로 이러한 환경은 기존 금속 열교환기에 어려운 환경이 됩니다.

따라서 배기 흐름은 오염과 부식이 동시에 발생하는 이중 과제입니다.

여기서 PTFE를 사용하는 이유
PTFE는 부식성 배기가스 냉각에 매우 적합한 다양한 기능을 보유하고 있습니다.

공격적인 화학에 대한 완전한 저항
연질화 과정에서 생성된 응축 증기는 극도의 알칼리성과 화학적 반응성을 가질 수 있습니다. PTFE는 일반적으로 다음의 영향을 받지 않습니다.

시아네이트.

탄산염 응축물

알칼리 세척 솔루션

세척제 – 산성

수분을 함유한 염분 에어로졸

저항은 많은 금속 합금에서 발생하는 빠른 성능 저하로부터 교환기 튜브를 보호합니다.

달라붙지 않는-표면 성능
배기 냉각 서비스에서 PTFE의 가장 중요한 특성은 표면 끈적임이 매우 낮다는 것입니다.

불소중합체의 평평한 표면은 다음 물질의 축적을 방지합니다.

결정질 소금 침전물

농축된 응축수

반고체 오염층

이 특성은 기존 금속 교환기보다 막힘 위험이 훨씬 낮습니다.

열처리 공장의 PTFE 냉각기는 열처리에서 가장 까다로운 가스 흐름 중 하나를 위한 강력한 내부식성 폐입니다.{1}}

PTFE 열교환기는 어떻게 작동합니까?
대부분의 시스템에서 부식성 배기 가스는 교환기의 쉘 측면을 통해 흐르고 냉각 매체는 PTFE 튜브로 흐릅니다.

쉘측 가스 냉각
연기-가 포함된 가스 흐름은 처음에는 냉각된 후 교환기 쉘로 들어갑니다. 가스가 더 차가운 PTFE 튜브 표면을 만날 때:

현열이 소산됩니다.

응축성 증기가 냉각됨

소금 입자가 떨어지기 시작합니다.

부식성 응축수 생성

PTFE는 화학적으로 불활성이므로 교환기가 공정 흐름의 기체상과 액체상을 모두 처리할 수 있습니다.

튜브측 냉각액
냉각 측면에서는 다음을 활용할 수 있습니다.

재활용수

공장용 냉각수

주변 공기 시스템

에틸렌 글리콜- 기반 냉각수

회수된 열 에너지는 이후 플랜트의 다른 부분으로 전달될 수 있습니다.

열 회수의 이점
PTFE 교환기 염욕 연질화 냉각 시스템은 폐열 회수에 매우 유용합니다.

회수된 에너지는 다음 용도로 사용될 수 있습니다.

연소 공기 예열

보일러 급수 가열

공장 온수 시스템 지원

용광로의 전반적인 효율성 향상

연료 소비 감소

연질화로는 일반적으로 지속적으로 작동되기 때문에 열 회수율이 조금만 향상되어도 공장 에너지 수요가 크게 감소할 수 있습니다.

오염 및 막힘 방지
오염물질을 제어하는 ​​것은 염분-이 많은 배기 시스템에 매우 중요합니다.

PTFE 매끄러운 표면의 장점
금속 교환기는 내부 표면에 단단히 부착된 단단한 결정질 층을 생성하는 경향이 있습니다. 이는 열 전달 효율을 낮추고 압력 강하를 증가시킵니다.

PTFE의 -붙지 않는 특성은 침전물 부착 강도를 감소시켜 유지 관리 주기 동안 축적된 잔류물을 더 쉽게 제거할 수 있게 해줍니다.

통합 세척 시스템
스프레이 바는 여러 설치에서 쉘 부분 내에 설치됩니다. 이러한 시스템은 정기적으로 물 또는 화학적 세척 처리를 통해 가스측을 세척합니다.

PTFE는 심각한 세척 화학물질에 대한 내성을 갖추고 있어 작업자는 교환기 튜브를 손상시키지 않고 더 강력한 세척액을 사용할 수 있습니다.

일반적인 세척액에는 다음이 포함됩니다.

알칼리 세제

석회질 제거 용액은 산성입니다.

물 세척 시스템.

산업용 특수세제

불소중합체 튜브는 이러한 모든 유지 관리 작업 중에 화학적으로 안정적인 상태를 유지합니다.

프로세스 노트
PTFE 교환기 상류의 희석 공기 요구 사항
원시 연질화에 대한 배기 가스 온도는 일반적으로 다음 사이입니다.

200도 및 400도.

이러한 온도는 PTFE의 권장 연속 작동 한계(~110도)를 초과합니다.

이것이 가스 흐름이 PTFE 열교환기로 들어가기 전에 냉각되어야 하는 이유입니다. 이는 종종 교환기 입력 상류에 조절된 양의 희석 공기를 주입하여 수행됩니다.

희석 공기 댐퍼 시스템은 종종 다음과 같은 목적으로 사용됩니다.

입구의 가스 온도

국지적 과열 방지

교환기의 안정적인 작동

PTFE 튜브 어셈블리를 보호하십시오.

교환기 흡입구의 온도 측정은 안전한 장기 작동을 위해 필수적인 것으로 간주됩니다.-

금속 교환기가 이 서비스에서 자주 실패하는 이유
연질화 공정에서 배기 시스템은 기존 금속 교환기에 다양한 문제를 안겨줍니다.

응축수의 부식
많은 스테인리스강과 코팅된 금속은 응축염과 알칼리성 용액의 영향을 받습니다.

침전물에 대한 접착
결정성 염은 금속 표면에 강한 친화력을 갖고 있어 오염과 막힘을 가속화합니다.

청소의 한계
공격적인 세척액을 사용하면 금속 튜브 재질이나 보호 코팅이 손상될 수 있습니다.

열 순환 스트레스
화학적으로 활성인 응축수에 노출된 금속 부품에서는 여러 열 주기가 부식과 피로의 결합을 강화합니다.

PTFE는 내식성뿐만 아니라 화학적 불활성으로 인해 이러한 몇 가지 문제를 극복합니다.

PTFE 배기 냉각기: 설계 고려 사항
가열로 배기 서비스용 PTFE 교환기 설계에는 여러 엔지니어링 측면이 중요합니다.

온도 조절
불소수지 튜브는 입구 온도를 면밀히 제어하여 보호해야 합니다.

가스 속도 제어
가스 흐름은 입자의 과도한 침전을 방지하기에 충분해야 하지만 과도한 압력 감소를 유발할 정도로 높으면 안 됩니다.

배수 설계
응축수 배수 시스템은 교환기 쉘에 액체가 고이는 것을 방지하도록 설계되어야 합니다.

유지 관리를 위한 액세스
액세스 포트와 세척 시스템을 통해 축적된 염분 침전물을 쉽게 청소할 수 있습니다.

구조적 지원
PTFE의 기계적 강도는 금속의 기계적 강도보다 낮으므로 진동이나 처짐을 방지하려면 충분한 튜브 지지 간격이 필수적입니다.

요약
PTFE 열 교환기는 금속 열처리 업계에서 화학적으로 가장 적대적인 배기 흐름 중 하나에서 발생하는 폐기물-폐열 회수를 위한 견고하고 유지 관리 비용이 낮은 솔루션입니다.{2}} 매끄러운 붙지 않는 표면을 갖춘 PTFE는 부식성 응축물을 견디고, 시안산염 및 탄산염 화학 물질에 저항하고, 염분 오염을 최소화하여 많은 금속 교환기가 작동하지 않는 상황에서 안정적인 냉각을 가능하게 합니다.

회수된 열 에너지는 연소 공기 예열, 보일러 급수 가열 및 에너지 회수의 광범위한 통합을 통해 플랜트 효율을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 적절한 입구 온도 제어 및 희석 공기 관리를 통해 PTFE 교환기는 열악한 연질화로 서비스에서도 우수한 성능을 발휘합니다.

올바른 불소중합체 재료 시스템을 사용하면 오늘날의 열 처리 공장에서는 유해하고 부식성인 배기 가스를 수익성 있는 에너지원으로 변환할 수도 있습니다.