Egy bevonatoló műhely 4 kW-os PTFE merülőfűtőt vett a rutin vízkőmentesítéshez. A köpeny nyolc hónapos üzemelés alatt 1,5 mm-es kalcium-karbonát- és fém-hidroxid-réteget halmozott fel. A fűtőtestet híg sósavval megtisztították, leöblítették és visszahelyezték a tartályba. Két héten belül a felfűtési idő- észrevehetően hosszabb volt, mint a vízkőmentesítés előtt. A fűtés normál áramot vett. A köpeny tisztának tűnt. A teljesítmény azonban csökkent.
A vízkőmentesítés helyreállítja a hőátadást a szigetelő lerakódási réteg eltávolításával. A legtöbb esetben a vízkőmentesített fűtőelem úgy működik, mint egy új. De bizonyos esetekben a vízkőmentesítés más problémát fed fel vagy okoz,-amely csökkenti a kimenetet, még akkor is, ha a burkolat tisztának tűnik.
A lerakódás leromlott felületet takart
A vízkőlerakódások elsősorban a legforróbb felületeken képződnek. A burok legmelegebb részei halmozták fel a legvastagabb pikkelyt. A vízkő eltávolításakor az alatta lévő PTFE szabaddá válik,-és ez a felület leronthatta a lerakódást okozó megnövekedett hőmérséklet miatt.
A degradáció felléphet felületi oxidáció, mikrorepedezés vagy a polimer sima felületének elvesztése formájában. Az érdesített felület növeli a termikus határréteg vastagságát, lerakódás nélkül is csökkenti a hőátadást. A fűtőelem nem veszített teljesítményéből, de elvesztette azt a képességét, hogy ezt a teljesítményt hatékonyan átadja a folyadéknak.
| Vízkőmentesítés előtti állapot | Hozzászólás-Vízkőmentesítés keresése | Hatás a hőátadásra | Akció |
|---|---|---|---|
| Világos skála, 0,5 mm | Sima felület | Visszaállítva közel{0}}újra | Egyik sem |
| Mérsékelt skála, 1,0 mm | Enyhe elszíneződés | Kisebb csökkentés | Monitor |
| Nehéz skála, 1,5 mm | Elszíneződött, érdes | Mérsékelt csökkentés | Tervezze meg a cserét |
| Nagyon nehéz skála, 2,0 mm+ | Repedt vagy hólyagos | Jelentős csökkenés | Cserélje ki a fűtést |
A vízkőmentesítés utáni felület állapota és hatása a hőátadásra
Maga a vízkőmentesítési folyamat károsíthatja a felületet
Nem minden vízkőmentesítési módszer kíméletes a PTFE-hez. A vízkő oldására használt sav a polimert is megtámadhatja, ha a koncentráció vagy a hőmérséklet túl magas. A 10%-os és 40 fokos sósav általában biztonságos a PTFE-hez. A 20%-os és 60 fokos sósav hosszan tartó expozíció esetén felületi degradációt okozhat.
A mechanikus vízkőmentesítés-kaparás, kefélés vagy csiszolókorongok-gyorsan eltávolítják a vízkövet, de kinyomhatják a PTFE-t. A kivájt felület gócképző helyeket hoz létre a jövőbeni lerakódáshoz, és növeli a határréteg vastagságát. Lehet, hogy a fűtőtest tiszta, de már nem sima.
A nagy-nyomású vízsugár hatékony vastag vízkő esetén, de károsíthatja a PTFE-t, ha a fúvókát túl közel tartják, vagy a nyomás túl magas. 50-70 bar nyomáshatár és legalább 150 mm-es fúvókatávolság javasolt.
A lerakódások véglegesen megváltoztathatták a felszínt
Még ha a vízkőmentesítési folyamat nem is károsítja a PTFE-t, maga a vízkő megváltoztathatta a felület kémiáját. A kalcium- és szilikátlerakódások kémiailag kötődhetnek a PTFE-hez, vékony maradékot hagyva, amelyet a savas tisztítás nem távolít el. Ez a maradék nem látható, de befolyásolja a nedvesíthetőséget és a hőátadást.
Az eredetileg hidrofób -víztaszító-felület hosszan tartó vízkőhatás után hidrofilné válhat. A hidrofil felület elősegíti a vékony vízréteg kialakulását, amely növeli a hőállóságot. A hatás kicsi, de idővel mérhető.
A fűtőberendezés a biztonságos hőmérséklet felett működhetett
A vízkőmentesítés utáni teljesítményveszteség leggyakoribb oka az, hogy a fűtőelem a vízkőmentesítés előtt a biztonságos burkolati hőmérséklet felett működött. A vízkőréteg szigetelte a burkolatot, megemelve a hőmérsékletét. A megemelkedett hőmérséklet rontotta a PTFE-t, csökkentve a hővezető képességét és növelve a hőellenállást az elem és a folyadék között.
Előfordulhat, hogy a romlás nem látható. A hüvely sértetlennek tűnhet. De a polimer szerkezete megváltozott, és hővezető képessége csökkent. A fűtőelem már nem az eredeti specifikáció szerint működik.
| Működési állapot | A köpeny hőmérséklete vízkőmentesítés előtt | A köpeny hőmérséklete vízkőmentesítés után | PTFE állapot | Kimeneti veszteség |
|---|---|---|---|---|
| Normál, világos skála | 95 fok | 90 fok | Ép | Egyik sem |
| Emelkedett, mérsékelt skála | 110 fok | 95 fok | Enyhe degradáció | 3–5% |
| Magas, nehéz mérleg | 125 fok | 100 fok | Mérsékelt degradáció | 8–12% |
| Túlzott, nagyon nehéz mérleg | 140 fok + | 105 fok + | Súlyos leromlás | 15–25% |
Köpeny hőmérséklet és kimeneti veszteség vízkőmentesítés után a bevonat tartályokban
Hogyan állapítható meg, hogy a kimeneti veszteség tartós-e
Egy egyszerű teszttel megállapítható, hogy a kimeneti veszteség a burkolat tartós leromlása vagy átmeneti állapot következménye. Mérje meg a felfűtési időt-közvetlenül a vízkőmentesítés után, és hasonlítsa össze egy ugyanabban a tartályban lévő, azonos teljesítményű új fűtő{2}}felfűtési idejével.
Ha a felfűtési idő -az új fűtőelem alapvonalának 10%-án belül van, akkor a fűtőelem megfelelően működik. Ha 15-25%-kal hosszabb, akkor a PTFE leromlott, és a fűtőkészülék hasznos élettartama végéhez közeledik. Ha több mint 25%-kal hosszabb, a fűtőtestet ki kell cserélni.
A köpeny hőmérsékletének mérése további információval szolgál. Ha a köpeny hőmérséklete normál terhelés mellett a vízkőmentesítés után több mint 20 fokkal meghaladja az ömlesztett folyadék hőmérsékletét, a hőellenállás megnőtt, és a fűtőelem már nem működik hatékonyan.
A kimeneti veszteség megelőzése a vízkőmentesítés után
A leghatékonyabb megelőzés a vízkőmentesítés, mielőtt a vízkőréteg elég vastag lenne ahhoz, hogy a burkolat hőmérséklete a lebomlási tartományba emelkedjen. Az ellenőrzési eredményeken alapuló rendszeres vízkőmentesítési ütemterv-nem egy rögzített naptár- tartja a vízkőréteget vékonyan, és a burkolat hőmérsékletét a biztonságos határokon belül tartja.
A legkíméletesebb hatékony vízkőmentesítési módszer alkalmazása csökkenti a felületi sérülések kockázatát. A híg savkeringetés mérsékelt hőmérsékleten előnyösebb, mint a mechanikus kaparás vagy a nagynyomású fúvóka.
A wattsűrűség csökkentése csökkenti a burkolat hőmérsékletét, és lassítja a vízkőképződést és a burkolat lebomlását is. A 0,9 W/cm²-en működő fűtőtest burkolatának hőmérséklete 10–15 fokkal alacsonyabb, mint az 1,4 W/cm²-nél, ami meghosszabbítja a tisztítások közötti intervallumot, és csökkenti a hőmérséklet-vezérelt leromlást, amely szükségessé teszi a vízkőmentesítést.
Ha a kimeneti hiba specifikációs problémát jelez
Az ugyanazon tartályban lévő vízkőmentesítés után ismétlődő teljesítményveszteség azt jelzi, hogy a fűtőberendezés túl közel működik a termikus határértékéhez. A nagy wattsűrűség, a magas fürdőhőmérséklet vagy a rossz áramlás egyaránt hozzájárul a köpeny hőmérsékletének emelkedéséhez és a lebomlás felgyorsulásához. Az egyedi PTFE merülőfűtő-konfiguráció alacsonyabb wattsűrűséggel, jobb áramlási hozzáféréssel és nagyobb felülettel csökkenti a burkolat leromlásának sebességét és meghosszabbítja a szükséges tisztítások közötti intervallumot. A specifikációs folyamat megköveteli a fürdő kémiáját, az üzemi hőmérsékletet, a vízkő összetételét és a korábbi melegítők vízkőmentesítési történetét.
