Fosfatavimo linija pastebėjo, kad jos bakas kiekvieną mėnesį pasiekia nustatytą vertę ilgiau. Šildytuvo srovė atitiko vardinę lentelę, valdiklis reikalavo šilumos, o šildytuvo paviršius virš skysčio atrodė švarus. Kai šildytuvas buvo ištrauktas apžiūrai, apatinis apvalkalo trečdalis buvo palaidotas po 25 mm sutankinto nuosėdų-geležies fosfato dumblo, nuosėdų ir pernešamų smėliukų sluoksniu, kuris nusėdo ir susitvirtino rezervuaro dugne.
Nuosėdų padengimas yra dažna, bet dažnai nepastebima PTFE panardinamojo šildytuvo galios praradimo priežastis. Nuosėdų sluoksnis izoliuoja apatinę šildytuvo dalį, sulaikydamas šilumą ir priversdamas šildytuvą veikti karštiau, kad būtų tiekiama tokia pati galia. Aukštesnė paviršiaus temperatūra pagreitina PTFE degradaciją ir padidina energijos sąnaudas.
Kaip nuosėdos kaupiasi apatinėje šildytuvo dalyje
Nuosėdos nusėda veikiant gravitacijai. Talpykloje su mažu srautu šalia dugno nuosėdos kaupiasi ant grindų ir prie apatinės šildytuvo dalies. Nuosėdų sluoksnis auga aukštyn, nes nusėda daugiau kietųjų dalelių.
Nuosėdų sluoksnis paprastai yra tankesnis ir labiau sutvirtėjęs nei nuosėdos ant šildytuvo paviršiaus. Tai yra nusodintų kietųjų dalelių, korozijos produktų ir pernešamų dalelių mišinys. Nuosėdų šilumos laidumas priklauso nuo jų sudėties ir poringumo, tačiau paprastai yra mažesnis nei PTFE apvalkalo.
| Nuosėdų tipas | Tipiškas šaltinis | Šilumos laidumas | Nusėdimo norma | Aprėpties laikas |
|---|---|---|---|---|
| Geležies fosfatas | Fosfatavimo reakcija | 0.5–1.0 W/m·K | Aukštas | 2-6 mėn |
| Metalo hidroksidas | Vonios dangos ištraukimas- | 0.2–0.5 W/m·K | Vidutinis | 4-10 mėnesių |
| Kalcio karbonatas | Kietas vanduo | 1.0–2.0 W/m·K | Žemas – Vidutinis | 6-18 mėnesių |
| Mišrus dumblas | Keli šaltiniai | 0.3–0.8 W/m·K | Aukštas | 2-6 mėn |
Nuosėdų tipai ir jų nusėdimo charakteristikos
Kodėl labiausiai nukenčia apatinė trečioji dalis
Apatinis šildytuvo trečdalis yra arčiausiai bako grindų, kur nusėda nuosėdos. Tai taip pat yra mažiausias srauto greitis daugelyje rezervuarų. Srautas stipriausias paviršiuje, kur susidaro maišymas, o silpniausias apačioje, kur kaupiasi nuosėdos.
Apatiniame trečdalyje esantis nuosėdų sluoksnis sukuria šiluminę barjerą. Šildytuvo skleidžiama šiluma turi pereiti nuosėdų sluoksnį prieš pasiekdama birų skystį. Nuosėdos padidina šiluminę varžą, kuri padidina šildytuvo paviršiaus temperatūrą.
Šildytuvui, veikiančiam 1,2 W/cm², 25 mm nuosėdų sluoksnis, kurio šilumos laidumas yra 0,5 W/m·K, padidina temperatūros kritimą maždaug 60 laipsnių. Šildytuvo paviršiaus temperatūra pakyla tiek, o tai gali nustumti PTFE į skilimo diapazoną.
Poveikis šildytuvo veikimui
Apatinis šildytuvo trečdalis padengtas nuosėdomis mažiau šildo vonią. Sumažėja efektyvus šildytuvo paviršiaus plotas. Šildytuvas turi veikti šilčiau, kad būtų tiekiamas toks pat bendras šilumos kiekis, o energijos suvartojimas padidėtų.
Nuosėdos taip pat keičia srautą aplink šildytuvą. Nuosėdų sluoksnis gali užblokuoti srauto kanalus šildytuvo apačioje, sumažindamas bendrą cirkuliaciją ir sudarydamas negyvąsias zonas.
Nuosėdų dangos prevencija
Veiksmingiausia prevencija – pašalinti nuosėdas, kol jos nesikaupia. Reguliarus bako valymas-kas 3–6 mėnesius voniose su dideliu-kietųjų medžiagų kiekiu-neleidžia nuosėdų sluoksniui pasiekti tokio storio, kuris turi įtakos šildytuvo veikimui.
Geresnis srautas rezervuaro apačioje sumažina nuosėdų kaupimąsi. Išilgai rezervuaro dugno nukreiptas išpūtimo vamzdis arba siurblys išlaiko nuosėdas suspenduotas ir leidžia jas pašalinti filtruojant.
Virš rezervuaro grindų -ant atramų ar laikiklių- sumontuotas šildytuvas sumažina šildytuvo plotą, kurį veikia nuosėdų sluoksnis. Nuosėdos kaupiasi ant grindų, tačiau šildytuvas yra virš jų.
| Prevencinė priemonė | Poveikis nuosėdoms | Įgyvendinimas | Kaina |
|---|---|---|---|
| Reguliarus bako valymas | Pašalina nuosėdas | Priežiūros grafikas | Vidutinis |
| Bottom sparge arba auklėtojas | Išlaiko nuosėdas suspenduotas | Įrangos montavimas | Vidutinis |
| Pakeltas šildytuvo tvirtinimas | Vengia sąlyčio su nuosėdomis | Montavimo dizainas | Žemas |
| Dumblo gaudyklė | Surenka nuosėdas | Cisternos dizainas | Aukštesnis |
Prevencinės priemonės PTFE panardinamųjų šildytuvų nuosėdoms padengti
Kai nuosėdų danga rodo projektavimo problemą
Šildytuvas, kuris, nepaisant reguliaraus valymo, praranda galią dėl nuosėdų padengimo, rodo, kad bako konstrukcija arba šildytuvo tvirtinimas netinkamas naudoti. Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su paaukštintu montavimu, pagerintu dugno srautu ir mažesniu vatų tankiu pašalina pagrindinę nuosėdų dangos priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja vonios chemijos, kietųjų dalelių susidarymo greičio, rezervuaro matmenų ir reikalingos galios. Įrenginiams su daug -kietųjų medžiagų turinčiomis proceso voniomis šis pritaikymo metodas{4}}sumažina su nuosėdomis susijusius išėjimo nuostolius ir pailgina šildytuvo tarnavimo laiką.
