Nauja cheminė vonia gali palaikyti tinkamą temperatūrąPTFE panardinamasis šildytuvasyra sumontuotas, tačiau po kelių mėnesių gamybos palaipsniui įkaista lėčiau. Viena iš galimų priežasčių yra nuosėdų kaupimasis ant šildymo paviršiaus.
Kristalai, apnašos, reakcijos produktai arba suspenduotos kietosios medžiagos gali sudaryti sluoksnį ant PTFE paviršiaus. Net kai šildytuvas ir toliau tiekia įprastą elektros srovę, papildoma šiluminė varža gali sumažinti efektyvų šilumos perdavimą į proceso skystį.
Kaip indėliai keičia šilumos perdavimą
Šildytuvo paviršius turi perduoti šiluminę energiją keliais sluoksniais, kol energija pasiekia birų skystį.
Supaprastintas santykis yra:
Q=ΔT/Rtotal
kurQyra šilumos perdavimas,ΔTyra bendras temperatūros skirtumas irRvisoreiškia kombinuotą šiluminę varžą.
Kai susidaro nuosėdų sluoksnis, įvedamas papildomas pasipriešinimas.
Tam pačiam elektros energijos kiekiui gali prireikti didesnio temperatūros skirtumo tarp kaitinimo elemento ir skysčio, kad šiluma būtų perduota pradiniu greičiu.
Tai paaiškina, kodėl šildytuvas gali išlikti elektra veikiantis, o šildymo efektyvumas blogėja.
Kodėl kai kuriose cheminėse voniose susidaro daugiau nuosėdų
Nuosėdų susidarymas labai priklauso nuo proceso chemijos.
Įprastos prisidedančios sąlygos apima:
Didelė cheminė koncentracija
Vietinis garavimas
Kristalizacija
Suspenduotos kietosios medžiagos
Kritulių reakcijos
Prasta cirkuliacija vonioje
Per didelis vietinis šildymas
Netinkama vonios priežiūra
Todėl rezervuare gali susidaryti nuosėdų net tada, kai birių cheminių medžiagų koncentracija neviršija įprasto gamybos diapazono.
Vietinės sąlygos šalia šildytuvo gali skirtis nuo vidutinių bako sąlygų.
Vietinė temperatūra gali pagreitinti nusėdimą
Kai cirkuliacija aplink šildytuvą silpna, skystis, esantis šalia šildymo paviršiaus, gali tapti karštesnis nei tūrinė vonia.
Tai gali sudaryti palankias sąlygas nusodinti ar kristalizuotis kai kuriuose procesuose.
Ryšys tarp šildymo galios ir paviršiaus ploto yra naudingas atskaitos taškas:
q = P/A
kurqyra vidutinis šilumos srautas,Pyra šildytuvo galia irAyra aktyvi šildymo zona.
Apsvarstykite iliustracinį palyginimą:
| Šildytuvo būklė | Galia | Aktyvi sritis | Vidutinis šilumos srautas | Galimas šiluminis efektas |
|---|---|---|---|---|
| Paskirstytas šildymas | 10 kW | 1.0 m² | 10 kW/m² | Mažesnė vidutinė vietinė apkrova |
| Koncentruotas šildymas | 10 kW | 0.5 m² | 20 kW/m² | Didesnė vidutinė vietinė apkrova |
| Sumažintas efektyvus plotas | 10 kW | 0.4 m² | 25 kW/m² | Didesnė šiluminė koncentracija |
Šios vertės yra iliustracinės ir nenustato universalių PTFE veikimo ribų.
Indėliai gali sukurti grįžtamojo ryšio efektą
Indėlių formavimas gali tapti savaime{0}}sustiprinimu.
Seka gali atrodyti taip:
Pradinis nuosėdos → didesnė šiluminė varža → aukštesnė vietinė paviršiaus temperatūra → didesnė nusėdimo tendencija → storesnė nuosėda
Tikrasis mechanizmas priklauso nuo cheminės sistemos, todėl ši seka neturėtų būti laikoma kiekvienam procesui.
Tačiau, kai šildymo efektyvumas palaipsniui mažėja, o elektros įvestis išlieka stabili, gedimų šalinimo metu reikia atsižvelgti į paviršiaus užteršimą.
Tiražas įtakoja indėlių paskirstymą
Sustingusiame regione esantis šildytuvas gali kaupti nuosėdas kitaip nei esantis stiprios cirkuliacijos kelyje.
Dėl blogos cirkuliacijos pakibusi medžiaga gali likti šalia šildymo paviršiaus ilgesnį laiką.
Priešingai, per didelis srautas gali sukelti kitų proceso problemų, pvz., purslų ar nestabilių paviršiaus sąlygų.
Naudingas tikslas yra kontroliuojama cirkuliacija, kuri nuolat pakeičia šildymo paviršių supantį skystį, netrikdydama proceso.
Kodėl šildytuvo galios padidinimas problemos neišspręs
Tarkime, kad bako temperatūrai palaikyti iš pradžių reikia 8 kW. Susidarius didelėms nuosėdoms, tas pats šildytuvas veikia nuolat, tačiau vonios temperatūra pradeda kristi.
Didinti elektros galią gali pasirodyti akivaizdus sprendimas.
Tačiau jei nuosėdų sluoksnis yra ribinė šiluminė varža, papildoma galia gali padidinti apatinės šildymo konstrukcijos temperatūrą, proporcingai nepagerinant šilumos perdavimo į vonią.
Geresnis atsakas gali apimti patikrinimą, valymą, cheminių medžiagų kontrolę, cirkuliacijos pagerinimą arba šildytuvo pakeitimą, priklausomai nuo priežasties ir nuosėdų savybių.
Kaip aptikti depozitą{0}}susijusį našumo praradimą
Kelios veiklos tendencijos gali suteikti naudingų užuominų.
Tipiškas modelis gali apimti:
Ilgesnis paleidimo šildymo laikas
Padidėjęs šildytuvo veikimo procentas
Lėtesnis temperatūros atsistatymas po pakrovimo
Didesnis skirtumas tarp šildytuvo ir vonios temperatūros
Matomos paviršiaus nuosėdos
Didėjantis temperatūros netolygumas{0}}
Elektriniai matavimai taip pat gali padėti atskirti šiluminę užterštumą nuo elektros gedimo.
Jei įtampa ir srovė išlieka artimos laukiamoms vertėms, o šildymo efektyvumas palaipsniui blogėja, problema gali būti labiau susijusi su terminio -perdavimo problema, o ne su paprasta varžos gedimu.
Valant reikia proceso{0}}konkrečių valdiklių
Ne kiekvienas apnašas gali būti pašalintas naudojant tą patį valymo būdą.
Valymo procedūroje reikia atsižvelgti į:
Indėlių sudėtis
PTFE paviršiaus būklė
Cheminis suderinamumas
Mechaninio valymo apribojimai
Reikalingas paviršiaus apdaila
Šildytuvo konstrukcija
Agresyvus mechaninis apdorojimas arba nesuderinamos valymo cheminės medžiagos gali sugadinti komponentus net tada, kai tinkama pirminė proceso chemija.
Dokumentais pagrįstas valymo intervalas gali būti naudingas, kai nuosėdų susidarymas yra nuolatinė gamybos problema.
Renkantis reikia atsižvelgti į užsiteršimo sąlygas
Nurodant aPTFE panardinamasis šildytuvasNaudinga informacija apie vonią,{0}}užstačiusi:
Cheminė sudėtis
Koncentracijos diapazonas
Darbinė temperatūra
Žinomos kritulių sąlygos
Sustabdyta{0}}kieta koncentracija
Cirkuliacijos metodas
Reikalinga šildymo galia
Aktyvus šildymo paviršiaus plotas
Valymo dažnumas
Numatomas gamybos ciklas
Tai leidžia įvertinti šildytuvo konstrukcijos cheminį suderinamumą ir terminio užteršimo riziką.
Todėl cheminės nuosėdos gali sumažinti PTFE panardinamojo šildytuvo veikimą net tada, kai elektros sistema išlieka normali. Pagrindinė problema yra papildoma šiluminė varža tarp kaitinimo paviršiaus ir proceso skysčio.
Tinkamo paviršiaus ploto šildytuvas, kontroliuojamas energijos paskirstymas, pakankama cirkuliacija ir praktiška valymo strategija gali sumažinti tikimybę, kad cheminių medžiagų talpyklos, kuriose yra nuosėdų, labai pablogės.
