Egy foszfátozó vonal észrevette, hogy a tartályának minden hónapban tovább tart, amíg eléri az alapértéket. A fűtőáram megegyezett az adattáblával, a vezérlő hőt kért, és a fűtőfelület a folyadék felett tisztának tűnt. Amikor a fűtőtestet ellenőrzés céljából kihúzták, a köpeny alsó harmada egy 25 mm-es tömörített üledék-vas-foszfát iszap, vízkő és átvitt szemcseréteg alá volt temetve, amely leülepedt és megszilárdult a tartály fenekén.
Az üledékborítás gyakori, de gyakran figyelmen kívül hagyott oka a PTFE merülő fűtőelem kimeneti veszteségének. Az üledékréteg szigeteli a fűtőelem alsó részét, felfogja a hőt, és melegebbre kényszeríti a fűtőtestet, hogy ugyanazt a teljesítményt nyújtsa. A magasabb felületi hőmérséklet felgyorsítja a PTFE lebomlását és növeli az energiafogyasztást.
Hogyan halmozódik fel az üledék az alsó fűtőrészen
Az üledék a gravitáció hatására ülepedik. A fenék közelében alacsony áramlású tartályban az üledék felhalmozódik a padlón és a fűtőelem alsó részén. Az üledékréteg felfelé növekszik, ahogy több szilárd anyag ülepedik.
Az üledékréteg általában sűrűbb és konszolidáltabb, mint a fűtőfelületen lévő vízkő. Kicsapódott szilárd anyagok, korróziós termékek és átvivő részecskék keveréke. Az üledék hővezető képessége összetételétől és porozitásától függ, de általában alacsonyabb, mint a PTFE köpenyé.
| Az üledék típusa | Tipikus Forrás | Hővezetőképesség | Lerakódási arány | Lefedettségi idő |
|---|---|---|---|---|
| Vas-foszfát | Foszfátozási reakció | 0.5–1.0 W/m·K | Magas | 2-6 hónap |
| Fém-hidroxid | A fürdő bevonata húzza{0}}kifelé | 0.2–0.5 W/m·K | Mérsékelt | 4-10 hónap |
| Kalcium-karbonát | Kemény víz | 1.0–2.0 W/m·K | Alacsony – Közepes | 6-18 hónap |
| Vegyes iszap | Több forrás | 0.3–0.8 W/m·K | Magas | 2-6 hónap |
Az üledéktípusok és lerakódási jellemzőik
Miért az alsó harmad a leginkább érintett?
A fűtőtest alsó harmada van a legközelebb a tartály aljához, ahol az üledék leülepedik. A legtöbb tartályban ezen a területen a legalacsonyabb az áramlási sebesség. Az áramlás a felszínen a legerősebb, ahol a keveredés keletkezik, és a leggyengébb az alján, ahol az üledék felhalmozódik.
Az alsó harmadán lévő üledékréteg hőgátat hoz létre. A fűtőberendezés által termelt hőnek át kell jutnia az üledékrétegen, mielőtt elérné az ömlesztett folyadékot. Az üledék hőellenállást ad, ami megemeli a fűtőfelület hőmérsékletét.
Egy 1,2 W/cm²-es fűtőtestnél egy 25 mm-es üledékréteg 0,5 W/m·K hővezető képességgel hozzávetőleg 60 fokos hőmérsékletcsökkenést okoz. A fűtőfelület hőmérséklete ennyivel megemelkedik, ami a PTFE-t a degradációs tartományba tolhatja.
A fűtőtest teljesítményére gyakorolt hatás
A fűtőtest alsó harmadában lévő üledék{0}}kevesebb hőt ad a fürdőhöz. A fűtőelem effektív felülete csökken. A fűtőberendezésnek melegebben kell működnie, hogy ugyanazt a teljes hőteljesítményt biztosítsa, és az energiafogyasztás nő.
Az üledék megváltoztatja a fűtőberendezés körüli áramlási mintát is. Az üledékréteg elzárhatja az áramlási csatornákat a fűtőelem alján, csökkentve a teljes keringést és holt zónákat hozva létre.
Az üledék borításának megelőzése
A leghatékonyabb megelőzés az üledék eltávolítása, mielőtt felhalmozódna. A rendszeres tartálytisztítás-3–6 havonta magas-szilárdanyag-tartalmú fürdőben-megakadályozza, hogy az üledékréteg olyan vastagságot érjen el, amely befolyásolja a fűtés teljesítményét.
Az áramlás javítása a tartály alján csökkenti az üledék felhalmozódását. A tartály feneke mentén elhelyezett kifolyócső vagy szívócső tartja az üledéket felfüggesztve, és lehetővé teszi annak szűréssel történő eltávolítását.
A tartály feneke fölé -elágazó elemekre vagy konzolokra- szerelt fűtőelem csökkenti a fűtőtest azon területét, amely ki van téve az üledékrétegnek. Az üledék felhalmozódik a padlón, de a fűtőberendezés fölötte van.
| Megelőzési intézkedés | Hatás az üledékre | Végrehajtás | Költség |
|---|---|---|---|
| Rendszeres tartálytisztítás | Eltávolítja az üledéket | Karbantartási ütemterv | Mérsékelt |
| Bottom sparge vagy oktató | Az üledéket felfüggesztve tartja | Berendezés telepítés | Mérsékelt |
| Emelt fűtőelem rögzítés | Elkerüli az üledékekkel való érintkezést | Szerelési kialakítás | Alacsony |
| Iszapfogó | Összegyűjti az üledéket | Tartály kialakítása | Magasabb |
Megelőző intézkedések a PTFE merülő fűtőberendezések üledékfedésére
Amikor az üledékfedettség tervezési problémát jelez
Az a fűtőtest, amely a rendszeres tisztítás ellenére elveszíti teljesítményét az üledékborítás miatt, azt jelzi, hogy a tartály kialakítása vagy a fűtőelem rögzítése nem alkalmas az alkalmazásra. Az egyedi PTFE merülő fűtőberendezés megemelt rögzítéssel, jobb alsó áramlással és alacsonyabb wattsűrűséggel kezeli az üledéklefedettség kiváltó okát. A specifikációs folyamat megköveteli a fürdő kémiáját, a szilárdanyag-termelési sebességet, a tartály méreteit és a szükséges teljesítményt. A magas-szilárdanyag-tartalmú folyamatfürdőkkel rendelkező létesítményeknél ez az alkalmazás--specifikus megközelítés csökkenti az üledékekkel kapcsolatos kimeneti veszteséget, és meghosszabbítja a fűtőelem élettartamát.
