A vegyi fürdő képes fenntartani a megfelelő hőmérsékletet, amikor újPTFE merülő fűtőtesttelepítve van, de hónapokig tartó gyártás után fokozatosan lassabban melegszik fel. Ennek egyik lehetséges oka a lerakódások felhalmozódása a fűtőfelületen.
A kristályok, vízkő, reakciótermékek vagy lebegő szilárd anyagok réteget képezhetnek a PTFE felületén. Még akkor is, ha a fűtőberendezés továbbra is normál elektromos áramot vesz fel, a további hőellenállás csökkentheti a hatékony hőátadást a folyamatfolyadékba.
Hogyan változtatják meg a betétek a hőátadást
A fűtőfelületnek több rétegen át kell átadnia a hőenergiát, mielőtt az energia eléri az ömlesztett folyadékot.
Az egyszerűsített kapcsolat a következő:
Q=ΔT/Rtotal
aholQhőátadásról van szó,ΔTa teljes hőmérséklet-különbség, ésRtotala kombinált hőellenállást jelenti.
Amikor egy lerakódási réteg kialakul, további ellenállás lép fel.
Ugyanaz az elektromos teljesítmény ekkor nagyobb hőmérséklet-különbséget igényelhet a fűtőelem és a folyadék között, hogy az eredeti sebességgel átadja a hőt.
Ez megmagyarázza, hogy a fűtés miért maradhat elektromosan működőképes, miközben a fűtési teljesítmény romlik.
Miért keletkeznek egyes vegyi fürdők több lerakódást?
A lerakódások kialakulása nagymértékben függ a folyamat kémiájától.
A gyakori hozzájárulási feltételek a következők:
Magas kémiai koncentráció
Helyi párolgás
Kristályosodás
Lebegő szilárd anyagok
Kicsapódási reakciók
Rossz keringés a fürdőben
Túlzott helyi fűtés
A fürdő nem megfelelő karbantartása
Ezért a tartályban akkor is előfordulhatnak lerakódások, ha az ömlesztett vegyszer koncentrációja a normál gyártási tartományon belül marad.
A helyi körülmények közvetlenül a fűtőelem körül eltérhetnek a tartály átlagos körülményeitől.
A helyi hőmérséklet felgyorsíthatja a lerakódást
Ha a fűtőtest körül gyenge a keringés, a fűtőfelületet közvetlenül körülvevő folyadék felforrósodhat, mint az ömlesztett fürdő.
Ez bizonyos folyamatokban kedvező feltételeket teremthet a kicsapódáshoz vagy a kristályosodáshoz.
A fűtőteljesítmény és a felület közötti kapcsolat hasznos kiindulópontot ad:
q = P/A
aholqátlagos hőáram,Pa fűtés teljesítménye, ésAaktív fűtési terület.
Vegyünk egy szemléltető összehasonlítást:
| Fűtés állapota | Hatalom | Aktív terület | Átlagos hőáram | Potenciális termikus hatás |
|---|---|---|---|---|
| Elosztott fűtés | 10 kW | 1.0 m² | 10 kW/m² | Alacsonyabb átlagos helyi terhelés |
| Koncentrált fűtés | 10 kW | 0.5 m² | 20 kW/m² | Magasabb átlagos helyi terhelés |
| Csökkentett hatásos terület | 10 kW | 0.4 m² | 25 kW/m² | Nagyobb termikus koncentráció |
Ezek az értékek illusztrációk, és nem határoznak meg univerzális PTFE működési határértékeket.
A betétek visszacsatolási hatást válthatnak ki
A betétképzés önerőssé válhat-.
A sorrend így nézhet ki:
Kezdeti lerakódás → nagyobb hőellenállás → magasabb helyi felületi hőmérséklet → nagyobb lerakódási hajlam → vastagabb lerakódás
A tényleges mechanizmus a kémiai rendszertől függ, ezért ezt a sorrendet nem szabad minden folyamatra feltételezni.
Ha azonban a fűtési teljesítmény fokozatosan csökken, miközben az elektromos bemenet stabil marad, a hibaelhárítás során figyelembe kell venni a felület elszennyeződését.
A forgalom befolyásolja a betételosztást
A pangó régióban elhelyezett fűtőtest másként halmozhatja fel a lerakódásokat, mint egy erős keringési útvonalon.
A rossz keringés lehetővé teheti, hogy a lebegő anyag hosszabb ideig a fűtőfelület közelében maradjon.
Ezzel szemben a túlzott áramlás egyéb folyamatproblémákat okozhat, például fröccsenést vagy instabil felületi feltételeket.
A hasznos cél a szabályozott keringés, amely folyamatosan pótolja a fűtőfelületet körülvevő folyadékot anélkül, hogy a folyamatot megzavarná.
Miért nem oldja meg a problémát a fűtés teljesítményének növelése?
Tegyük fel, hogy egy tartály eredetileg 8 kW-ot igényel a hőmérséklet fenntartásához. Jelentős lerakódások keletkezése után ugyanaz a fűtőberendezés folyamatosan működik, de a fürdő hőmérséklete csökkenni kezd.
Kézenfekvő megoldásnak tűnhet az elektromos teljesítmény növelése.
Ha azonban a lerakódási réteg a korlátozó hőellenállás, a többletteljesítmény növelheti az alatta lévő fűtőszerkezet hőmérsékletét anélkül, hogy arányosan javulna a hőátadás a fürdőbe.
A jobb reakció az októl és a lerakódás jellemzőitől függően az ellenőrzést, a tisztítást, a kémiai ellenőrzést, a keringés javítását vagy a fűtés cseréjét foglalhatja magában.
A befizetéshez{0}} kapcsolódó teljesítményvesztés észlelése
Számos működési irányzat hasznos támpontokat adhat.
Egy tipikus minta a következőket tartalmazhatja:
Hosszabb indítási fűtési idő
Megnövelt fűtőműködési százalék
Betöltés után lassabb hőmérséklet-visszaállás
Nagyobb különbség a fűtőelem és a fürdő hőmérséklete között
Látható felületi lerakódások
Növekvő hőmérsékleti egyenetlenség{0}}
Az elektromos mérések segíthetnek megkülönböztetni a termikus szennyeződést az elektromos meghibásodástól.
Ha a feszültség és az áramerősség a várt értékek közelében marad, miközben a fűtési teljesítmény fokozatosan romlik, a probléma inkább a hőátviteli probléma-következménye, mint az egyszerű ellenálláshiba.
A tisztítás folyamat{0}}specifikus vezérlőket igényel
Nem minden lerakódás távolítható el ugyanazzal a tisztítási módszerrel.
A tisztítási eljárás során figyelembe kell venni:
Betét összetétele
PTFE felületi állapot
Kémiai kompatibilitás
A mechanikai tisztítás korlátozásai
Szükséges felületkezelés
Fűtőberendezés felépítése
Az agresszív mechanikai kezelés vagy az összeférhetetlen tisztítószerek még akkor is károsíthatják az alkatrészeket, ha az eredeti eljárási kémia megfelelő.
A dokumentált tisztítási intervallum hasznos lehet, ha a lerakódások kialakulása visszatérő gyártási probléma.
A kiválasztásnál figyelembe kell venni a szennyeződési körülményeket
Amikor megadja aPTFE merülő fűtőtesta betétes-fürdőhöz a következő hasznos információk közé tartozik:
Kémiai összetétel
Koncentráció tartomány
Üzemi hőmérséklet
Ismert csapadékviszonyok
Felfüggesztett{0}}szilárd koncentráció
Keringési módszer
Szükséges fűtési teljesítmény
Aktív fűtőfelület
Tisztítási gyakoriság
Várható gyártási ciklus
Ez lehetővé teszi a fűtőberendezés kialakításának kémiai kompatibilitása és a termikus szennyeződés kockázatának értékelését.
A vegyi lerakódások ezért még akkor is csökkenthetik a PTFE merülőfűtő teljesítményét, ha az elektromos rendszer normális marad. A kulcskérdés a fűtőfelület és a folyamatfolyadék közötti további hőellenállás.
A megfelelő felülettel, szabályozott áramelosztással, elegendő keringtetéssel és praktikus tisztítási stratégiával rendelkező fűtőberendezés csökkentheti a teljesítmény súlyos romlásának valószínűségét a lerakódásnak kitett vegyszertartályokban.
