ความรู้

Home/ความรู้/รายละเอียด

องค์ประกอบที่มีรูพรุนเผาโลหะ: อุปสรรคด้านความปลอดภัยและแกนกระจายของเหลวสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ความดันสูง-อุณหภูมิสูง-

20250516103710

 

 

ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและเภสัชกรรม เครื่องปฏิกรณ์มักจะทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรงหลายร้อยองศาเซลเซียสและเมกะปาสคาลหลายสิบ เมื่อสื่อเกี่ยวข้องกับก๊าซไวไฟและระเบิดได้ ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์จะส่งผลโดยตรงต่อความต่อเนื่องทางธุรกิจ องค์ประกอบที่มีรูพรุนเผาด้วยโลหะ ซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กระจายก๊าซและอุปกรณ์บรรเทาความปลอดภัยที่สำคัญ คือ "ผู้พิทักษ์ที่มองไม่เห็น" ในสภาวะการทำงานที่หนักหน่วงเหล่านี้

 

 

หลักการทำงาน: การควบคุมรูขุมขนขนาดเล็กอย่างแม่นยำ

 

 

ส่วนประกอบที่มีรูพรุนจากการเผาโลหะนั้นผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง-ในโลหะวิทยาที่เป็นผง: ผงโลหะ (เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม 316L หรือ Hastelloy) จะถูกกดด้วยไอโซสแตติกแบบเย็น จากนั้นจึงประสานทางโลหะวิทยาที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างโครงสร้างเสาหินที่แข็งแกร่งพร้อมช่องรูพรุนที่เชื่อมต่อถึงกันสามมิติ-

 

►พารามิเตอร์หลักและข้อมูลประสิทธิภาพ

 

1

การควบคุมการกระจายขนาดรูพรุน

 

ช่วงการควบคุมมาตรฐาน: 1–100 μm (ปรับแต่งตามความต้องการของกระบวนการ)

ค่าเบี่ยงเบนการกระจาย: น้อยกว่าหรือเท่ากับ ±10% (รับประกันความสม่ำเสมอในการกรองที่แม่นยำและการซึมผ่าน)

ความพรุน: 30–40% (เพิ่มการซึมผ่านสูงสุดในขณะที่ยังคงความแข็งแรงของโครงสร้าง)

 

2

หลักการจ่ายก๊าซ

FlameArrester

เมื่อก๊าซไหลผ่านรูพรุนขนาดไมครอน- ก๊าซจะถูกแบ่งออกเป็นฟองขนาดเล็ก-จำนวนนับไม่ถ้วน ทำให้เกิดการกระจายตัวของตัวกลางปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยองค์ประกอบรูพรุนขนาด 10 μm:

เส้นผ่านศูนย์กลางฟองอากาศ: µm 50–200 μm (ตัวกระจายแบบทั่วไปมักจะสร้างฟองอากาศ > 2 มม.)

ก๊าซ-พื้นที่สัมผัสของเหลว: เพิ่มขึ้น 10–20 เท่า

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวล: ปรับปรุง 30–50%

 

3

หลักการดักจับเปลวไฟ

 

เมื่อหน้าเปลวไฟผ่านช่องไมโคร ผนังช่องจะดูดซับความร้อนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้อุณหภูมิเปลวไฟต่ำกว่าจุดติดไฟ และดับเปลวไฟได้

ช่องว่างที่ปลอดภัยจากการทดลองสูงสุด (MESG): โดยทั่วไปแล้ว ช่องว่างของตัวจับเปลวไฟโลหะเผาผนึกจะได้รับการออกแบบที่ 0.5–1.5 มม. ขึ้นอยู่กับการจำแนกกลุ่มก๊าซ

ความเร็วการจับกุมเปลวไฟ: สามารถหยุดการแพร่กระจายของเปลวไฟแบบเปรี้ยงปร้างไปเป็นความเร็วเหนือเสียงได้

ความต้านทานแรงดันระเบิด: ทนทานต่อแรงกระแทกที่ระเบิดได้มากกว่าหรือเท่ากับ 15 บาร์ โดยไม่เกิดความเสียหาย

 

4

หลักการบรรเทาทุกข์

 

โครงสร้างรูพรุน-ที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าจะสร้างเส้นทางการระบายที่ควบคุมได้ในระหว่างสภาวะแรงดันเกิน เพื่อป้องกันการสะสมแรงดันที่เป็นอันตราย

ค่าเบี่ยงเบนความดันเปิดเริ่มต้น: น้อยกว่าหรือเท่ากับ ± 5%

เวลาผ่อนปรนในการเปิดเต็ม: < 50 ms
 

 

เหตุใดจึงเลือกองค์ประกอบเผาผนึกโลหะ

 

 

1. ความสมบูรณ์ของโครงสร้างช่วยขจัดแหล่งที่มาของความล้มเหลว

porous-stainless-steel-filter-with-steel1c1ff

ส่วนประกอบที่เชื่อมหรือตัดเฉือนแบบดั้งเดิมมีจุดรวมตัวของความเค้นที่มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกเมื่อยล้าภายใต้-โหลดแบบวงจรแรงดันสูงที่อุณหภูมิสูง-สูง ในทางตรงกันข้าม ตัวโลหะเผาผนึกมีโครงสร้างเสาหินแข็งที่เป็นโลหะโดยสมบูรณ์ โดยไม่มีส่วนต่อประสาน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะกำจัดจุดอ่อนได้

ความต้านแรงดึง: มากกว่าหรือเท่ากับ 500 MPa (วัสดุ 316L)

ชีวิตที่เหนื่อยล้า: > 107 รอบภายใต้โหลดที่สลับกัน

 

2. อุณหภูมิและความต้านทานแรงดันที่จำเป็น

 

องค์ประกอบเผาผนึก 316L ให้การทำงานที่เสถียร-ในระยะยาว:

ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน: -196 องศาถึง 600 องศา (โลหะผสมพิเศษสูงถึง 900 องศา)

แรงดันใช้งาน: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 MPa (ปรับแต่งแรงดันได้สูงกว่า)

ต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว: ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วที่ ΔT=300 องศา โดยไม่แตกร้าว

 

3. ทำความสะอาดและสร้างใหม่ได้เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

 

เมื่อการอุดตันของรูพรุนเพิ่มแรงดันตกคร่อม ประสิทธิภาพสามารถกลับคืนมาได้ด้วยการทำความสะอาดแบบพัลส์- ด้านหลัง การทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิก หรือวิธีการสร้างใหม่อื่นๆ

แรงดันตกเริ่มต้น: < 0.02 MPa ที่อัตราการไหลของการออกแบบ

แรงดันตกกลับคืนมาหลังการฟื้นฟู: มากกว่าหรือเท่ากับ 95%

อายุการใช้งานการออกแบบ: 5-10 ปี (ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน)

 

 

สถานการณ์การใช้งานทั่วไป

 

 

4bbdd4fe28e34b71a0399bdf7050bac0

1. อุตสาหกรรมปิโตรเคมี: การจำหน่ายก๊าซในเครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรเจน

ในกระบวนการไฮโดรแคร็กกิ้งและไฮโดรทรีตติ้ง (สภาวะทั่วไป: 350–450 องศา , 12–18 MPa) ไฮโดรเจนจะต้องมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งตัวเร่งปฏิกิริยา โปรเตอร์เผาโลหะจะกระจายไฮโดรเจนความดันสูง-ออกเป็นฟองอากาศขนาดไมครอน- ซึ่งช่วยปรับปรุง-ประสิทธิภาพการสัมผัสของเหลวของก๊าซได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็รับประกันความน่าเชื่อถือ-ในระยะยาวภายใต้สภาวะที่รุนแรง

 

2. อุตสาหกรรมยา: การบรรเทาความปลอดภัยในเครื่องปฏิกรณ์ความดันสูง-

ในปฏิกิริยาแรงดันสูง-สำหรับการสังเคราะห์ API (สภาวะทั่วไป: 100–200 องศา , 2–8 MPa) ที่เกี่ยวข้องกับตัวทำละลายที่ติดไฟได้ อุปกรณ์ระบายตัวดักจับเปลวไฟที่เผาด้วยโลหะทำหน้าที่สองอย่าง: เส้นทางระบายแรงดันเกินและตัวดักจับเปลวไฟ ให้การออกแบบที่ปลอดภัยภายในซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนด GMP

09a0b92405eef2c480c322160b18ecd9

3. สารเคมีชั้นดี: การป้องกันเครื่องวิเคราะห์ก๊าซ

ในระบบวิเคราะห์ก๊าซแบบออนไลน์ ตัวกรองโลหะเผาผนึกจะปกป้องเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำจากการปนเปื้อนของอนุภาค ในขณะที่ทนทานต่อก๊าซตัวอย่างที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น ที่มี Cl₂, SO₂) และก๊าซตัวอย่างอุณหภูมิสูง- ( น้อยกว่าหรือเท่ากับ 500 องศา )

 

4. พลังงานไฮโดรเจน: การทดสอบวัสดุกักเก็บไฮโดรเจน

ในระบบการวิจัยการเก็บไฮโดรเจนแรงดันสูง- (สภาวะทั่วไป: -196 องศาถึง 80 องศา , 35–70 MPa) องค์ประกอบที่เผาด้วยโลหะจะทำหน้าที่เป็นตัวกระจายก๊าซและตัวกรองฝุ่น เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของข้อมูลการทดสอบและความปลอดภัยของอุปกรณ์

 

ติดต่อได้เลย