Egy fémmegmunkáló műhely hat hónapos szolgálat után kihúzott egy PTFE merülőmelegítőt egy lúgos tisztítótartályból. A köpeny felületén egy elszíneződött, hólyagos PTFE sáv látható a fűtött rész felső részén. Az alsó rész jó állapotban volt. A tartály felületén makacs habréteg volt, és habbuborékok halmozódtak fel a fűtőelem felső részén, ami páratartalmú-takarót hozott létre, amely kiéheztette a folyadékkal érintkező felületet.
A habtakaró olyan állapot, amikor stabil habréteg fedi a fűtőfelület egy részét vagy egészét. A hab gáz és folyadék keveréke, magas gázfrakcióval. A gázfrakció jóval alacsonyabb hővezető képességgel rendelkezik, mint a folyadéké, így a hab szigetelő takaróként működik. A hab alatti fűtőfelület melegebb, mint a folyadékkal érintkező felület.
Miért képződik és stabilizálódik a hab felületaktív fürdőben?
Hab akkor képződik, amikor gázbuborékok képződnek felületaktív anyagokat{0}} tartalmazó folyadékban. A tisztítófürdőkben a felületaktív anyagok szándékos adalékok, amelyek segítenek eltávolítani az olajokat és a szennyeződéseket. A felületaktív anyagok stabilizálják a habot is, így nem törik gyorsan, hanem tartósan megmarad.
A hab a felszínre emelkedik és felhalmozódik. Egy kevert tartályban a hab folyamatosan képződik. A habréteg vastagsá válhat-50-100 mm-re, és órákig megmaradhat.
A hab felületekhez is tapad. A fűtőfelület, különösen, ha forró, gócképző helyeket biztosít a buborékok rögzítéséhez. A buborékok felhalmozódnak és habréteggé egyesülnek a fűtőfelületen.
| Felületaktív anyag koncentrációja | Agitációs ráta | Hab magasság | Hab Perzisztencia | A fűtőtest letakarásának kockázata |
|---|---|---|---|---|
| <0.5% | Alacsony | <10 mm | Rövid | Alacsony |
| 0.5–1.0% | Mérsékelt | 10-30 mm | Mérsékelt | Mérsékelt |
| 1.0–2.0% | Magas | 30-60 mm | Hosszú | Magas |
| >2.0% | Magas | >60 mm | Nagyon hosszú | Nagyon magas |
Habképződés és fűtőbetétesedés kockázata felületaktív fürdőkben
Miért okoz túlmelegedést a habtakaró?
A fűtőfelületen lévő habréteg hővezető képessége 5-20-szor kisebb, mint a folyadéké. A fűtőberendezés által termelt hő nem tud olyan hatékonyan távozni a habon, mint a folyadékon keresztül. A fűtőfelület hőmérséklete emelkedik.
Egy 1,2 W/cm²-es fűtőtestnél egy 20 mm-es habréteg 15-25 fokkal növelheti a felületi hőmérsékletet. A magasabb hőmérséklet felgyorsítja a PTFE lebomlását, lerakódását és permeációját. A habbal{6}}fedett terület lesz a fűtőberendezés első meghibásodása.
A hab csökkenti a fűtőelem nedves felületét is. Ha a hab a fűtőtest felső 30%-át fedi, akkor a fűtőfelületnek csak 70%-a érintkezik folyadékkal. Az effektív felület csökken, és a nedvesített területen nő a wattsűrűség. A nagyobb wattsűrűség tovább emeli a felületi hőmérsékletet.
Miben különbözik a habtakaró{0}}a kiszáradástól
Kiszáradás- akkor következik be, ha a folyadék szintje a fűtőelem teteje alá esik, és a szabadon lévő rész levegővel érintkezik. A habtakaró akkor következik be, ha a folyadék szintje a fűtőelem felett van, de a habréteg kiszorítja a folyadékot, és gőzben gazdag zónát hoz létre.
A hőhatás hasonló,{0}}a felület túlmelegszik. De az ok más. A kiszáradás-szintszabályozási probléma. A habtakaró habszabályozási probléma.
A habtakaró megelőzése
A leghatékonyabb megelőzés a hab ellenőrzése. Ez a felületaktív anyag koncentrációjának csökkentését, a habot stabilizáló szennyeződések eltávolítását vagy habzásgátló szer hozzáadását jelenti.
A felületaktív anyag koncentrációjának csökkentése csökkenti a habképződés sebességét. A felületaktív anyag koncentrációját a hatékony tisztításhoz szükséges minimális szinten kell tartani.
Az olaj és a talajszennyeződések eltávolítása csökkenti a hab stabilitását. A szennyeződések habstabilizátorként működnek. A rendszeres lefölözés vagy szűrés eltávolítja őket a fürdőből.
Habzásgátló szer hozzáadása a habot eltöri. A szilikon-alapú habzásgátlók hatékonyak, de szennyezhetik a fürdőt. A nem -szilikon habzásgátlók olyan alkalmazásokhoz állnak rendelkezésre, ahol a szilikon szennyeződés aggodalomra ad okot.
| Megelőzési intézkedés | Hatás a habra | Végrehajtás | Hatás a folyamatra |
|---|---|---|---|
| Csökkentse a felületaktív anyagot | Alacsonyabb habképződés | A fürdő kémiai szabályozása | Csökkentheti a tisztítást |
| Távolítsa el a szennyeződéseket | Alacsonyabb habstabilitás | Lefölözés vagy szűrés | Egyik sem |
| Habzásgátló szer | Megtöri a habot | Kémiai hozzáadás | Lehetséges szennyeződés |
| Mechanikus habtörő | Eltávolítja a habot | Berendezés telepítés | Egyik sem |
Megelőző intézkedések a felületaktív fürdők habszivacsos bevonására
Ha a habtakaró tervezési problémát jelez
Az a fűtőtest, amely a habszabályozás ellenére habosodást szenved, azt jelzi, hogy a fűtőelem helyzete vagy a tartály kialakítása elősegíti a hab felhalmozódását a felületen. Az egyéni PTFE merülőfűtő-konfiguráció hableadó pozícióval, alacsonyabb watt-sűrűséggel és áramlás-optimalizált elrendezéssel{1}}megoldja a habtakaró kiváltó okát. A specifikációs folyamat megköveteli a fürdő kémiáját, a felületaktív anyag koncentrációját, a keverési módszert és a szükséges teljesítményt. A habos fürdővel rendelkező létesítményeknél ez az alkalmazás--specifikus megközelítés csökkenti a habbal- kapcsolatos túlmelegedést, és meghosszabbítja a fűtőberendezés élettartamát.
