Metalo apdailos cechas po šešių mėnesių tarnybos ištraukė PTFE panardinamąjį šildytuvą iš šarminio valymo bako. Viršutinėje šildomos dalies dalyje ant apvalkalo paviršiaus buvo pakitusi, pūslių PTFE juosta. Apatinė dalis buvo geros būklės. Bako paviršiuje buvo patvarus putplasčio sluoksnis, o putų burbuliukai buvo susikaupę viršutinėje šildytuvo dalyje, sukurdami garų-daug garų antklodę, kuri badė kontakto su skysčiu paviršių.
Putplasčio antklodė yra būklė, kai stabilus putplasčio sluoksnis dengia dalį arba visą šildymo paviršių. Putos yra dujų ir skysčio mišinys, turintis didelę dujų frakciją. Dujų frakcijos šilumos laidumas yra daug mažesnis nei skysčio, todėl putplastis veikia kaip izoliacinė antklodė. Šildytuvo paviršius, esantis po putomis, įkaista labiau nei paviršius, besiliečiantis su skysčiu.
Kodėl paviršinio aktyvumo medžiagų voniose susidaro ir stabilizuojasi putos
Putos susidaro, kai skystyje, kuriame yra paviršinio aktyvumo medžiagų, susidaro dujų burbuliukai. Valymo voniose paviršinio aktyvumo medžiagos yra tyčiniai priedai, padedantys pašalinti riebalus ir nešvarumus. Paviršinio aktyvumo medžiagos taip pat stabilizuoja putas, todėl jos išlieka, o ne greitai lūžta.
Putos pakyla į paviršių ir kaupiasi. Maišant talpykloje nuolat susidaro putos. Putų sluoksnis gali tapti storas-50–100 mm ir gali išlikti valandas.
Putos taip pat prilimpa prie paviršių. Šildytuvo paviršius, ypač jei jis karštas, suteikia burbuliukų tvirtinimo vietas. Burbulai kaupiasi ir susilieja į putų sluoksnį ant šildytuvo paviršiaus.
| Paviršinio aktyvumo medžiagos koncentracija | Agitacijos greitis | Putplasčio aukštis | Putų patvarumas | Šildytuvo uždengimo rizika |
|---|---|---|---|---|
| <0.5% | Žemas | <10 mm | Trumpas | Žemas |
| 0.5–1.0% | Vidutinis | 10-30 mm | Vidutinis | Vidutinis |
| 1.0–2.0% | Aukštas | 30–60 mm | Ilgas | Aukštas |
| >2.0% | Aukštas | >60 mm | Labai ilgas | Labai aukštas |
Putų susidarymo ir šildytuvo padengimo rizika paviršinio aktyvumo voniose
Kodėl putplasčio antklodė perkaista
Ant šildytuvo paviršiaus esančio putplasčio sluoksnio šilumos laidumas yra 5–20 kartų mažesnis nei skysčio. Šildytuvo skleidžiama šiluma negali taip efektyviai išeiti per putas, kaip per skystį. Šildytuvo paviršiaus temperatūra pakyla.
1,2 W/cm² šildytuvui 20 mm putplasčio sluoksnis gali padidinti paviršiaus temperatūrą 15–25 laipsniais. Aukštesnė temperatūra pagreitina PTFE skaidymą, nuosėdų nusėdimą ir prasiskverbimą. Putomis{6}}dengta sritis tampa pirmąja sugedusia šildytuvo dalimi.
Putos taip pat sumažina sušlapintą šildytuvo plotą. Jei putos dengia viršutinius 30 % šildytuvo, tik 70 % šildytuvo paviršiaus liečiasi su skysčiu. Sumažėja efektyvus paviršiaus plotas ir padidėja vatų tankis drėgnoje vietoje. Didesnis vatų tankis dar labiau padidina paviršiaus temperatūrą.
Kuo putplasčio antklodė skiriasi nuo išdžiūvimo{0}}
Išdžiūsta-, kai skysčio lygis nukrenta žemiau šildytuvo viršaus, o atvira dalis liečiasi su oru. Putų antklodė atsiranda, kai skysčio lygis yra virš šildytuvo, tačiau putų sluoksnis išstumia skystį ir sukuria garų{2}}prisotintą zoną.
Šiluminis efektas panašus,{0}}paviršius perkaista. Tačiau priežastis kita. Išdžiūvimas-yra lygio valdymo problema. Putplasčio antklodė yra putų kontrolės problema.
Putplasčio antklodžių prevencija
Veiksmingiausia prevencija – kontroliuoti putas. Tai reiškia, kad reikia sumažinti paviršinio aktyvumo medžiagos koncentraciją, pašalinti teršalus, kurie stabilizuoja putas, arba pridėti putojimą stabdančios medžiagos.
Sumažinus aktyviosios paviršiaus medžiagos koncentraciją, sumažėja putų susidarymo greitis. Paviršinio aktyvumo medžiagos koncentracija turi būti minimali, reikalinga efektyviam valymui.
Pašalinus alyvą ir dirvožemio teršalus sumažėja putų stabilumas. Teršalai veikia kaip putų stabilizatoriai. Reguliarus nugriebimas arba filtravimas pašalina juos iš vonios.
Pridėjus putojimą stabdančio agento putos suskaidomos. Silikoninės -putojimo priemonės yra veiksmingos, tačiau gali užteršti vonią. Ne-silikoniniai putplasčio saugikliai galimi tiems tikslams, kuriems kelia susirūpinimą dėl silikono užteršimo.
| Prevencinė priemonė | Poveikis putoms | Įgyvendinimas | Poveikis procesui |
|---|---|---|---|
| Sumažinti paviršinio aktyvumo medžiagų kiekį | Mažesnė putų generacija | Vonios chemijos kontrolė | Gali sumažinti valymą |
| Pašalinti teršalus | Mažesnis putų stabilumas | Nugriebimas arba filtravimas | Nėra |
| Antiputo priemonė | Sulaužo putas | Cheminis papildymas | Galimas užteršimas |
| Mechaninis putų laužiklis | Pašalina putas | Įrangos montavimas | Nėra |
Prevencinės priemonės putplasčio padengimui paviršinio aktyvumo medžiagų voniose
Kai putplasčio antklodė rodo dizaino problemą
Šildytuvas, kuris kenčia nuo putplasčio, nepaisant putų kontrolės, rodo, kad šildytuvo padėtis arba bako konstrukcija skatina putų kaupimąsi ant paviršiaus. Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija, kurios padėtis išskiria putas, mažesnis vatų tankis ir optimizuotas srautas-, pašalina pagrindinę putplasčio dangos priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja vonios chemijos, aktyviosios paviršiaus medžiagos koncentracijos, maišymo metodo ir reikiamos galios. Įrenginiams su putojančiomis voniomis šis -specialus metodas sumažina su putomis{5}} susijusį perkaitimą ir pailgina šildytuvo tarnavimo laiką.
