Dengimo cecho techninės priežiūros komanda įvertino dvi sugedusio panardinamojo šildytuvo į sieros rūgšties vonią pakeitimo galimybes. Vienas iš variantų buvo tvirtas PTFE{1}}apvalkalas šildytuvas, kurio polimero sienelės storis 2,0 mm. Kitas buvo nerūdijančio plieno šildytuvas, padengtas plonu, -maždaug 0,05 mm storio teflono sluoksniu. Pardavėjo literatūroje abu buvo apibūdinti kaip „padengti PTFE{7}}“. Dengtas metalinis šildytuvas buvo pigesnis ir kompaktiškesnis. Kietas PTFE šildytuvas buvo didesnis ir kainavo daugiau. Komanda turėjo suprasti, ar abu produktai iš tikrųjų buvo palyginami.
Jų nėra. Panardinamasis šildytuvas su kietu PTFE-apvalkalu ir teflonu{2}}dengtas metalinis šildytuvas yra iš esmės skirtingi produktai, turintys skirtingas veikimo charakteristikas, skirtingus gedimo režimus ir skirtingą tarnavimo laiką. Sumišimas kyla dėl to, kad abu savo konstrukcijoje naudoja fluoropolimerą. Tačiau polimero vaidmuo-ir jo storis-pakeičia viską.
Skirtumas tarp apvalkalo ir dangos
Kieto PTFE panardinamasis šildytuvas naudoja storą polimerinį apvalkalą, -paprastai 1,0–3,0 mm-, kaip pagrindinį barjerą tarp proceso skysčio ir vidinio kaitinimo elemento. Apvalkalas yra konstrukcinė medžiaga. Jis užtikrina cheminį atsparumą, elektros izoliaciją ir mechaninę apsaugą. Vidinis elementas paprastai yra metalinė{7}}apvalkalo atsparumo viela, tačiau PTFE išorinis apvalkalas yra komponentas, kuris liečiasi su proceso skysčiu.
Teflonu{0}}dengtame metaliniame šildytuve naudojama plona fluoropolimero danga, -paprastai 0,02–0,10 mm-, padengta nerūdijančio plieno arba titano apvalkalu. Metalas suteikia konstrukcijos stiprumą ir pirminį cheminį atsparumą. Danga suteikia papildomą barjerą, kuris pagerina cheminį atsparumą ir sumažina nusėdimą. Tačiau danga yra plona ir trapi. Įbrėžimas, įbrėžimas arba šiluminio plėtimosi neatitikimas gali jį pažeisti ir atskleisti apačioje esantį metalą.
| Konstravimo funkcija | Tvirtas PTFE šildytuvas | Teflonu{0}}dengtas metalinis šildytuvas |
|---|---|---|
| Pirminis barjeras | 1,0–3,0 mm PTFE apvalkalas | 0,02–0,10 mm danga |
| Konstrukcinė medžiaga | PTFE | Nerūdijantis plienas arba titanas |
| Cheminis atsparumas | Puikus, viso storio | Geras, kol nepalūš danga |
| Mechaninis patvarumas | Vidutinis | Prastas dangos patvarumas |
| Šilumos laidumas | Žemas (0,25 W/m·K) | Aukštas (metalinis pagrindas) |
| Vatų tankio riba | 1,0–1,5 W/cm² | 3–5 W/cm² |
| Gedimo režimas | Prasiskverbimas, įtrūkimai | Dangos pažeidimas, korozija |
Kieto PTFE ir{0}}teflonu dengtų metalinių šildytuvų konstrukcijos ir veikimo palyginimas
Kodėl svarbus dangos storis
Teflonu{0}}dengto metalinio šildytuvo danga yra plona. Plona danga turi minimalią šiluminę varžą, todėl šildytuvas gali veikti esant dideliam vatų tankiui. Tačiau plona danga taip pat turi trumpą prasiskverbimo kelią ir ribotą mechaninį patvarumą.
0,05 mm danga yra maždaug 40 kartų plonesnė nei 2,0 mm tvirtas PTFE apvalkalas. Prasiskverbimas per dangą vyksta per savaites, o ne metus. Kai proceso skystis pasiekia metalinį pagrindą, prasideda korozija. Rūgščioje vonioje nerūdijančio plieno pagrindas gali sugesti per kelias dienas nuo dangos pažeidimo.
Plona danga taip pat yra pažeidžiama mechaniniams pažeidimams. Pasiklydęs ruošinys, valymo šepetys ar net aštrių kraštų -tarpiklis gali subraižyti dangą. Pažeidimas dažnai nematomas plika akimi, tačiau jis sukuria tiesioginį kelią korozijai.
Kai tinkami teflonu{0}}dengti metaliniai šildytuvai
Teflonu{0}}dengti metaliniai šildytuvai tinka naudoti, kai chemija yra švelni, reikalaujama didelio vatų tankio, o mechaninių pažeidimų rizika yra maža. Jie dažniausiai naudojami:
Dejonizuoto vandens šildymas
Praskiesti rūgštiniai skalavimai
Maisto perdirbimo įranga
Farmacinės vandens sistemos
Taikymas, kur būtinas kompaktiškas dydis
Tokiais atvejais danga užtikrina pakankamą cheminį atsparumą, o metalinis pagrindas – konstrukcijos stiprumą ir šilumos perdavimą, kurio PTFE negali prilygti.
| Taikymas | Tvirtas PTFE | Teflonu{0}}dengtas metalas | Pageidautina |
|---|---|---|---|
| dejonizuotas vanduo,<80°C | Geras | Puikiai | Dengtas metalas |
| Praskiestas rūgštinis skalavimas | Geras | Geras | Arba |
| Koncentruota sieros rūgštis | Puikiai | Vargšas | Tvirtas PTFE |
| Druskos rūgštis | Puikiai | Vargšas | Tvirtas PTFE |
| Vandenilio fluorido rūgštis | Puikiai | Netinka | Tvirtas PTFE |
| Aukšto{0}}grynumo puslaidininkis | Puikiai | Vidutinis | Tvirtas PTFE |
| Kompaktiškas bakas, didelė galia | Ribotas | Puikiai | Dengtas metalas |
Tinkamas naudoti kieto PTFE, palyginti su teflonu{0}}dengtais metaliniais šildytuvais
Gedimo režimai ir tarnavimo laikas
Dviejų tipų šildytuvų gedimo režimai skiriasi. Tvirtas PTFE šildytuvas laipsniškai sugenda-pralaidumas sumažina izoliacijos varžą per kelis mėnesius arba terminis nuovargis sukelia įtrūkimus po kelerių metų naudojimo. Degradaciją dažnai galima aptikti stebint izoliacijos varžą prieš visišką gedimą.
Staigiai sugenda teflonu{0}}dengtas metalinis šildytuvas. Danga yra nepažeista arba pažeista. Pažeistas metalas greitai rūdija, o šildytuvas sugenda per kelias dienas ar savaites. Dažnai nėra jokio įspėjimo,{4}}dangos pažeidimas gali būti nematomas, o izoliacijos varža gali išlikti normali, kol metalas nerūdys.
| Nesėkmės charakteristika | Tvirtas PTFE šildytuvas | Teflonu{0}}dengtas metalinis šildytuvas |
|---|---|---|
| Įspėjimo laikas | Savaitės iki mėnesių | Dienos iki savaitės |
| Aptikimo metodas | Izoliacijos varžos tendencija | Vizuali apžiūra, ar nepažeista danga |
| Gedimo režimas | Prasiskverbimas, įtrūkimai | Dangos pažeidimas, korozija |
| Tarnavimo laikas rūgštyje | 3-8 metai | 3-18 mėnesių |
| Tarnavimo laikas vandenyje | 5-10 metų | 3-8 metai |
Kietu PTFE ir teflonu{0}}dengtų metalinių šildytuvų gedimų charakteristikos ir eksploatavimo trukmė
Kaina ir visos nuosavybės išlaidos
Teflonu{0}}dengtas metalinis šildytuvas paprastai kainuoja 30–50 % pigiau nei tos pačios galios kieto PTFE šildytuvas. Lengvai eksploatuojant, kai danga išlieka nepažeista, dengtas šildytuvas gali būti ekonomiškas pasirinkimas.
Atliekant agresyvią rūgštinę paslaugą, padengtas šildytuvas greitai sugenda, o keitimo dažnis kompensuoja mažesnę pirkimo kainą. Per penkerius -metus kietą PTFE šildytuvą gali reikėti pakeisti vieną kartą, o dengtą šildytuvą gali prireikti nuo trijų iki šešių.
Kai standartiniai šildytuvai neatitinka programos
Programoms, kurioms reikalingas didelis vatų tankis ir agresyvus cheminis atsparumas, negalima naudoti nė viename standartiniame variante. Kietas PTFE šildytuvas negali užtikrinti vatų tankio. Dengtas metalinis šildytuvas negali atlaikyti chemijos.
Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su mažu vatų tankiu, dideliu paviršiaus plotu ir daugialypės -praėjimo geometrijomis tinka tais atvejais, kai reikalingas kompaktiškas dydis ir cheminis atsparumas. Specifikacijos procesas reikalauja vonios chemijos, darbinės temperatūros, bako matmenų ir reikalingos galios. Įrenginiams, kuriuose yra daug pastangų, šis metodas užtikrina kieto PTFE cheminį atsparumą konfigūracija, kuri tinka turimai erdvei.
