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搪玻璃反应釜温度失控时搅拌停止与冷却中断的曲线差别

搪玻璃反应釜温度失控时搅拌停止与冷却中断的曲线差别
作者:云获客 来源: 技术分享 14 次浏览

搪玻璃反应釜温度失控时,夹套仍有流量而上下温差拉大,是搅拌停止;各测点同步上升且夹套流量消失,才是冷却中断。

搪玻璃反应釜温度失控时搅拌停止与冷却中断的曲线差别

搪玻璃反应釜温度偏离设定时,既可能是搅拌已经停止,也可能是夹套冷却中断。搅拌一停,贴着搪玻璃壁的料液不再更换,反应热穿不过这层停滞流体。冷却一断,夹套里没有冷媒在走,整釜物料仍被桨叶搅匀,温度会一起升高。对照夹套是否还有流量,两条曲线不会走成同一个形状。

搅拌停止后的壁面停滞

搪玻璃反应釜的桨叶一旦停转,釜内强制流动消失,热量只能靠自然对流穿过搪玻璃。搪玻璃导热远低于钢壳,热阻本来就大,再叠一层不更新的料液,传热量会明显下降。放热若仍在局部继续,插在停滞区的测温点会先滞后、后上翘。夹套回水温度向进水靠拢,说明穿过釜壁的热量已经变少。

搪玻璃反应釜搅拌停止后,上下层物料不再交换,热料会留在反应较剧烈的区域。两个测点的温差随时间变大,曲线分叉,而不是整条曲线平行上移。夹套冷却水的流量和阀位可以保持原样,因为故障在釜内流动,不在冷媒管道。搅拌电流掉到空载附近,也能证明桨叶已经不再做功。只看一个测点,这种分叉会被误认为整釜一起过热。

搪玻璃反应釜若在放热阶段停搅拌,局部反应物浓度降不下来,反应速率还会随温度加快。升温曲线后段变陡,呈现越来越快的上翘,而不是一条斜率不变的直线。夹套仍在通冷媒,所以上翘并不是冷源消失,而是热量送不到壁面。恢复搅拌以后,积存的热会突然涌向釜壁,回水温度短时冲高,釜温则可能回落。

搪玻璃反应釜停搅拌时,壁面仍被夹套冷却,料液中心却继续变热,搪玻璃两侧温差被拉大。釉层承受的是冷热对冲,比整釜一起变热更容易出现局部炸瓷。冷却水完全停掉时,釜壁和料液会一同爬升,玻璃两侧没有这种一边凉、一边热的对冲。所以停搅拌的曲线除了测点分叉,还带有局部温差损伤釉层的风险。

冷却中断后的同步升温

搪玻璃反应釜夹套冷却中断时,桨叶仍在转动,釜内温度在空间上比较整齐。冷媒阀关闭、循环泵停转或进出口堵塞,都是流量先消失,然后各测点以接近的斜率上升。上下温差不大,因为搅拌还在把热量摊开。回水温度失去比较的意义,因为已经没有水走出夹套。搅拌电流仍维持正常负荷,这是和停搅拌最直接的差别。

搪玻璃反应釜冷却中断以后,夹套里残存的冷媒会很快被加热到接近釜温,随后传热几乎停止。升温速度由反应放热和物料热容量决定,曲线比较光滑,不会出现某一个角落先冲高、其余测点还停在原地。若此时搅拌电流也一起消失,就不再是单纯的冷却中断,两条故障叠在一起,温差和流量会同时异常。分开记录时,必须以电流还在为前提。

搪玻璃反应釜夹套若只有某一程堵塞,相当于局部冷却中断。被堵住的那一片釜壁随料液走高,相邻仍有冷媒的区域壁温较低。总流量下降但不为零,回水温度反而可能偏低,因为剩下的水只走过还通的通道。这和全釜停搅拌不同。停搅拌时整个内壁的给热一起变差,夹套流量本身可以维持不变,回水是整体向进水温度靠拢。

搪玻璃反应釜冷却水本身变热,也会让釜温上移,但流量和搅拌都正常,曲线只是整体抬高。回水仍然比进水热,说明热量还在被带走,只是冷源温度变了。它和冷却中断的差别是水仍在大量流动。和停搅拌的差别是釜内上下仍然均匀,没有测点分叉。三条曲线里,只有停搅拌会在夹套仍有流量时把上下测点拉开。

搪玻璃反应釜把夹套流量、搅拌电流和两个测点放在同一时间轴上,两种失控就分开了。电流消失而流量还在,温度曲线出现上下分叉,是搅拌停止。流量消失而电流还在,各点同步上爬,是冷却中断。只保存釜温一个点,两种情况都会表现为温度升高,分叉和同步被压成同一条线。没有夹套流量,就不能判断冷媒是否还在工作。

搪玻璃反应釜温度失控时,夹套流量仍在、搅拌电流消失、上下温差变大,是搅拌停止造成的壁面停滞。搅拌电流仍在、夹套流量消失、各测点同步上升,是冷却中断。恢复搅拌后回水短时冲高,只会出现在停搅拌这一种情况。不能因为釜温都在涨,就把停桨和断冷媒当成同一条曲线来处理。