Qual é a dureza máxima permitida da água (Ppm CaCO₃) para um aquecedor de bainha de titânio grau 7 em uma solução de tripolifosfato de sódio a 5% a 90 graus para evitar superaquecimento induzido por incrustações de fosfato de cálcio-?
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In 5% sodium tripolyphosphate (STPP) at 90°C, calcium ions precipitate as calcium phosphate (Ca₃(PO₄)₂) scale. This scale has low thermal conductivity (0.3–0.6 W/m·K). The maximum allowable water hardness (as CaCO₃) to prevent overheating is 100 ppm. Above 100 ppm, scale thickness exceeds 0.2 mm within 500 hours, causing >Redução de 30% na transferência de calor.
Formação de escala quantitativa vs. dureza da água
Em 5% STPP a 90 graus por 500 horas:
| Dureza (ppm CaCO₃) | Espessura da escala (µm) | Composição em escala | Redução da transferência de calor (%) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Nenhum | 0 |
| 50 | 10–30 | Fosfato de cálcio | 5–15 |
| 100 | 30–70 | Fosfato de cálcio | 15–30 |
| 150 | 60–120 | Fosfato de cálcio denso | 25–45 |
| 250 | 100–200 | Escala pesada | 40–60 |
| 500 | 200–400 | Escala severa | 60–80 |
Efeito da concentração e temperatura do STPP
| STPP (%) | Temperatura (grau) | Dureza máxima para<0.1 mm Scale (ppm) |
|---|---|---|
| 3 | 90 | 150 |
| 5 | 80 | 150 |
| 5 | 90 | 100 |
| 5 | 100 | 60 |
| 10 | 90 | 50 |
Guia de controle de dureza da água
| Dureza (ppm CaCO₃) | Ação recomendada | Espessura Esperada da Escala (µm/ano) |
|---|---|---|
| <50 | Nenhum | <30 |
| 50–100 | Monitore mensalmente | 30–70 |
| 100–150 | Use água amolecida | 70–120 |
| >150 | É necessário amaciante de água | >120 |
Recomendação de Engenharia
Para serviço STPP a 90 graus, mantenha a dureza da água abaixo de 50 ppm usando um amaciante de água. Ao controlar a concentração de cálcio, o engenheiro evita a formação de incrustações de fosfato de cálcio e o superaquecimento.
