Untuk Pemanas Bundel Tabung Titanium dalam Larutan Aluminium Sulfat (Tawas) 15% pada suhu 70 derajat, Berapakah Ketebalan Skala Aluminium Hidroksida Kritis yang Menyebabkan Penurunan Efisiensi Perpindahan Panas sebesar 50%?

Kerak aluminium hidroksida (Al(OH)3) diendapkan pada permukaan titanium yang dipanaskan dalam 15% aluminium sulfat (tawas) pada suhu 70 derajat. Timbangan ini memiliki konduktivitas termal yang rendah (0,2-0,4W/mK vs 21,9W/mK untuk titanium). Ketebalan skala penting sebesar 0,5 mm menghasilkan pengurangan efisiensi perpindahan panas sebesar 50%, sehingga memerlukan peningkatan waktu pemanasan atau konsumsi daya sebesar 2×.

Penurunan Kuantitatif Perpindahan Panas dengan Ketebalan Skala

Tingkat 2 Ti, 15% Al2(SO4)3, 70 derajat Fluks panas 20 W/cm2:

Ketebalan Skala (mm) Ketahanan Termal Tambahan (m2.K/W) Pengurangan Perpindahan Panas (%) Peningkatan Daya yang Diperlukan
0 (bersih) 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× Laju Pertumbuhan Skala vs. Waktu

Waktu (jam) Skala Ketebalan (mm) Pengurangan Perpindahan Panas (%) 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%
Panduan Manajemen Skala

Ketebalan Skala (mm) Pengurangan Perpindahan Panas Frekuensi Tindakan Pembersihan yang Disarankan<0.1 <15%Annual 0.1-0.2 15-30% NoneMonitor Quarterly 0.2-0.5 30-60%Clean Now Monthly >0.5 >60% Rekomendasi Rekayasa Mingguan Kritis Bersih Sekarang

Clean heater for aluminium sulphate service when scale thickness is 0.3 mm to avoid >50% kehilangan transmisi panas. Skala Al(OH)₃ Larutkan dalam asam klorida 5% pada suhu 50ºC selama 30 menit. Insinyur mengukur ketebalan skala untuk menjaga perpindahan panas tetap efisien.