For en buntvarmer av titanrør i en 15 % aluminiumsulfatløsning (alun) ved 70 grader, hva er den kritiske tykkelsen på aluminiumhydroksidskalaen som forårsaker en 50 % reduksjon i varmeoverføringseffektiviteten?

Avleiring av aluminiumhydroksid (Al(OH)3) utfelles på oppvarmede titanoverflater i 15 % aluminiumsulfat (alun) ved 70 grader. Vekten har lav varmeledningsevne (0,2-0,4W/mK vs 21,9W/mK for titan). En avgjørende skalatykkelse på 0,5 mm fører til 50 % reduksjon i varmeoverføringseffektiviteten, noe som krever 2x økning i oppvarmingstid eller strømforbruk.

Kvantitativ reduksjon av varmeoverføring med kalktykkelse

Grad 2 Ti, 15 % Al2(SO4)3, 70 grader Varmefluks 20 W/cm2:

Skalatykkelse (mm) Ekstra termisk motstand (m2.K/W) Varmeoverføringsreduksjon (%) Kraftøkning nødvendig
0 (ren) 0 0% 1.0× 0.1 0.00025-0.0005 10-20% 1.1-1.25× 0.2 0.0005-0.001 20-35% 1.25-1.5× 0.3 0.00075-0.0015 30-50% 1.4-2.0× 0.5 0.00125-0.0025 45-65% 1.8-2.8× 1.0 0.0025-0.005 65-85% 2.8-6.5 Rate Skala vs. Growth Rate Scale vs.

Tid (timer) Skalatykkelse (mm) Varmeoverføringsreduksjon (%) 100 0.05-0.10 5-15% 500 0.15-0.30 20-45% 1,000 0.25-0.50 35-65% 2,000 0.40-0.80 50-80%
Veiledning for skalastyring

Skaltykkelse (mm) Reduksjon i varmeoverføring Foreslått handlingsfrekvens for rengjøring<0.1 <15%Annual 0.1-0.2 15-30% NoneMonitor Quarterly 0.2-0.5 30-60%Clean Now Monthly >0.5 >60 % Critical Clean Now ukentlig ingeniøranbefaling

Clean heater for aluminium sulphate service when scale thickness is 0.3 mm to avoid >50 % varmeoverføringstap. Al(OH)₃-skala Løs opp i 5 % saltsyre ved 50ºC i 30 minutter. Ingeniøren måler tykkelsen på skalaen for å holde varmeoverføringen effektiv.