Ievads: melnā šķidruma transporta izaicinājums
Melnais šķidrums ir Kraft celulozes procesa blakusprodukts, ko izmanto papīra ražošanā .
Tas satur izšķīdinātu lignīnu, hemicelulozi un neorganiskas ķīmiskas vielas, padarot to ļoti kodīgu un abrazīvu .
Tradicionālie cauruļvadu materiāli šādos apstākļos bieži nēsā ātri .
PPH (polipropilēna homopolimērs) cauruļu veidgabali ir parādījušies kā alternatīva to ķīmiskās pretestības dēļ .
Tomēr ir nepieciešama turpmāka modifikācija, lai uzlabotu to nodilumizturību ilgtermiņa lietošanai melno šķidrumu sistēmās .
PPH materiāla īpašības un ierobežojumi
PPH cauruļu veidgabali tiek vērtēti pēc to vieglo rakstura, ķīmiskās izturības un ērtības apstrādes .
Viņi labi darbojas ar sārņiem bagātu vidē, piemēram, melnais šķidrums, bet cīnās ar lielām cietām slodzēm .
Atkārtota cieto daļiņu iedarbība melnā šķidrumā izraisa eroziju un sienas retināšanu .
Tas var izraisīt noplūdi, plūsmas neefektivitāti un negaidītu dīkstāvi .
Nodiluma izturības uzlabošana ir būtiska, lai pagarinātu šo veidgabalu kalpošanas laiku .
Metodes nodiluma pretestības uzlabošanai
Lai uzlabotu PPH cauruļu veidgabalu nodiluma izturību, tiek izpētītas vairākas modifikācijas metodes:
Pildvielas pastiprināšana(e . g ., stikla šķiedra, talks vai keramikas pulveris)
Virsmas pārklājuma procedūras(e . g ., izsmidzināšana plazmā vai keramikas odere)
Polimēru sajaukšanaar nodilumizturīgām piedevām
Starp tiem pildvielu pastiprināšana ir visrentablākā un saderīgākā ar ekstrūzijas un iesmidzināšanas veidošanu .
Pārbaude rāda, ka šie uzlabojumi ievērojami samazina tilpuma zudumu vircas plūsmas simulācijas laikā .
Eksperimentālā testēšanas iestatīšana un protokols
Lai novērtētu modificētus PPH veidgabalus, tika izstrādāta testa platforma, kas imitē melnā šķidruma transportēšanu .
Tas cirkulē sintētisko melnā šķidruma vircu kontrolētā temperatūrā un spiedienā .
Paraugos ietilpst standarta PPH un PPH modificēts ar 10%, 15%un 20%keramikas pildvielu .
Pēc 500 stundu nepārtrauktas pārbaudes armatūra tika nosvērta, skenēta un pārbaudīta mikroskopiski .
Tika dokumentēta nodiluma ātrums, virsmas cietība un materiāla deformācija, lai salīdzinātu analīzi .
Rezultāti: veiktspējas uzlabojumi un novērojumi
Pārbaudes rezultāti liecināja par ievērojamām veiktspējas atšķirībām starp materiāliem:
Standarta PPH veidgabali parādīja ievērojamu eroziju, īpaši pie elkoņa savienojumiem .
PPH ar 15% keramikas pildvielām bija par 45% zemāks nodiluma līmenis nekā nemodificēts PPH .
Virsmas cietība palielinājās no 72 krasta D līdz 84 krastā D pēc modifikācijas .
Bija minimāla ietekme uz ķīmisko pretestību vai spiediena toleranci .
Tas liek domāt, ka nodilumizturīgas piedevas neapdraud kodolu PPH īpašības .
Lauka pielietojums celulozes un papīra objektā
Modificēta PPH cauruļu stiprināšanas sistēma tika uzstādīta vidēja izmēra papīra dzirnavās Dienvidķīnā .
Sistēma apstrādāja melnā šķidruma pārnešanu no digestera uz iztvaikošanas tvertnēm .
12 mēnešu laikā operatori uzraudzīja locītavu integritāti, sienas biezumu un uzturēšanas frekvenci .
Salīdzinot ar iepriekšējo nerūsējošā tērauda sistēmu, modificētais PPH parādīja:
50% ilgāks kalpošanas laiks
Nav locītavas noplūdes
Samazināta sistēmas svara un uzstādīšanas izmaksas
Šis reālās pasaules dati atbalsta laboratorijas secinājumus un apstiprina tā rūpniecisko dzīvotspēju .
Ekonomiskās un vides priekšrocības
Papildus tehniskajiem ieguvumiem modificētie PPH veidgabali piedāvā ekonomiskas priekšrocības:
Zemākas izejvielu izmaksas, salīdzinot ar sakausējumiem vai izklātu tēraudu
Samazināta enerģija, kas nepieciešama transportēšanai un uzstādīšanai
Garāki rezerves intervāli, darbaspēka izmaksu samazināšana un dīkstāves
Videi, PPH materiāli ir pārstrādājami, un modifikācija neizraisa bīstamus atkritumus .
Tādējādi šis risinājums atbilst nozares virzībai uz zaļāku ražošanu .
Turpmākie pētniecības un attīstības virzieni
Kaut arī pašreizējie rezultāti ir daudzsološi, turpmākie pētījumi var koncentrēties uz:
Nanokompozītu pastiprinājums, lai vēl vairāk samazinātu daļiņu nodilumu
Virsmas modifikācijas paņēmieni, piemēram, jonu implantācija vai lāzera sacietēšana
Nodiluma reālā laika uzraudzība, izmantojot iegultus sensorus
Pielāgoti piemēroti dizainparaugi, kas optimizēti augstas turbolulences zonām
Starpdisciplinārā sadarbība starp polimēru zinātni un procesu inženieriju virzīs šos avansus .
Secinājums: uzticams risinājums melno dzērienu sistēmām
PPH cauruļu veidgabali, uzlabojot ar nodilumizturīgām modifikācijām, atspoguļo rentablu un izturīgu risinājumu melnā šķidruma transportēšanai .
Tie piedāvā lielisku ķīmisko stabilitāti, tagad apvienojumā ar uzlabotu nodiluma pretestību .
Izmantojot gan laboratorijas, gan lauka validāciju, to veiktspēja skarbā celulozes un papīra vidē ir pierādīta .
Rūpniecībai attīstoties, šādiem novatoriskiem materiāliem risinājumiem būs galvenā loma ilgtspējīgas infrastruktūras attīstībā .
Sazinieties ar Ifan
Tālrunis:+86 15088288323
E -pasts:Sales24-Ifan@Ifangroup.Com
