در تجهیزات پردازش شیمیایی، تمیز کردن می تواند بیشتر از تولید معمولی باشد. صفحه گرمایش ممکن است ساعت ها در دمای ثابتی کار کند، سپس در معرض محلول تمیزکننده، آب شستشو، یا تغییر دمای ناگهانی قبل از شروع دسته بعدی قرار گیرد.
چرخه تمیز کردن مکرر ترکیبی ازقرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و چرخه حرارتی. با گذشت زمان، این می تواند وضعیت سطح، آب بندی، عایق، اتصالات الکتریکی و پایداری مکانیکی را تحت تاثیر قرار دهد.
چالش مهندسی حفظ عملکرد گرمایش کافی بدون اجازه دادن به شرایط تمیز کردن برای ایجاد تنش حرارتی یا شیمیایی بیش از حد است.
چرا چرخه های تمیز کردن با عملکرد معمولی متفاوت است؟
در طول تولید، صفحه گرمایش معمولاً در یک محیط حرارتی نسبتاً پایدار کار می کند. تمیز کردن می تواند چندین تغییر ناگهانی ایجاد کند:
محلول شیمیایی داغ با مایع شستشوی خنکتر جایگزین میشود
گرمایش متوقف شد و بارها و بارها راه اندازی مجدد شد
غلظت های شیمیایی مختلف
تغییرات موقتی سطح مایع-
مواد شیمیایی پاک کننده قوی تر
تغییرات سریع در گردش خون
این شرایط می تواند شیب های حرارتی را در سراسر صفحه گرمایش ایجاد کند.
یک رابطه کرنش حرارتی ساده شده عبارت است از:
ε = ΔT
تغییر دما بیشتر باعث انبساط یا انقباض حرارتی بیشتر می شود. هنگامی که به طور مکرر تکرار می شود، این چرخه می تواند به خستگی در رابط های مواد و اجزای الکتریکی کمک کند.
سازگاری شیمیایی باید با محلول تمیزکننده مطابقت داشته باشد
یک صفحه حرارتی نباید فقط در برابر مواد شیمیایی فرآیند معمولی ارزیابی شود.
محلول تمیز کننده ممکن است PH، غلظت، قدرت اکسیداسیون یا دمای متفاوتی داشته باشد. ماده ای که در حمام تولید به خوبی عمل می کند ممکن است در حین تمیز کردن تنش های شیمیایی متفاوتی را تجربه کند.
برای کاربردهای خورنده،صفحه گرمایش PTFEساخت و ساز اغلب در نظر گرفته می شود زیرا PTFE مقاومت قوی در برابر بسیاری از اسیدها، قلیایی ها و محیط های شیمیایی تهاجمی ایجاد می کند.
با این حال، سازگاری شیمیایی همیشه باید در غلظت و دمای تمیز کردن واقعی ارزیابی شود. مقاومت مواد به شرط-به جای مطلق وابسته است.
شوک حرارتی می تواند مهمتر از دمای پیک باشد
صفحه گرمایشی را در نظر بگیرید که در دمای فرآیند متوسط کار می کند. اگر صفحه به طور ناگهانی در معرض مایع شستشوی بسیار خنکتری قرار گیرد، دمای سطح میتواند به سرعت کاهش یابد در حالی که اجزای داخلی داغتر میمانند.
وضعیت معکوس می تواند در هنگام راه اندازی مجدد رخ دهد: یک صفحه نسبتا سرد در حالی که مایع اطراف هنوز خنک است، انرژی می گیرد.
این گرادیان های دما می توانند استرس مکانیکی ایجاد کنند حتی زمانی که دمای عملیاتی نهایی در محدوده طراحی نرمال باشد.
بنابراین یک انتقال کنترل شده به تغییرات ناگهانی دما ترجیح داده می شود.
| وضعیت نظافت | مکانیسم استرس اصلی | نگرانی قابلیت اطمینان | رویکرد ترجیحی |
|---|---|---|---|
| حمام داغ → آبکشی سرد | انقباض حرارتی سریع | استرس حرارتی | خنک شدن کنترل شده |
| صفحه سرد → قدرت کامل فوری | گرمایش سریع | گرادیان دما | راه اندازی تدریجی |
| پاک کننده{0}}با غلظت بالا | قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی | تخریب مواد | تایید سازگاری |
| سطح مایع پایین در هنگام تمیز کردن | نوردهی جزئی | گرمای بیش از حد موضعی | حفاظت سطح |
| چرخه تمیز کردن مکرر | دوچرخه سواری مکرر | انباشتگی خستگی | نگهداری مبتنی بر چرخه- |
جدول نشان میدهد که چرا دفعات چرخه تمیز کردن{0}}باید بهعنوان یک پارامتر طراحی در نظر گرفته شود تا صرفاً یک جزئیات تعمیر و نگهداری.
منطقه گرمایش بر استرس حرارتی تأثیر می گذارد
شار حرارتی سطح به صورت زیر تعریف می شود:
q″ = Q/A
کجاQقدرت گرمایش است وAمنطقه گرمایش فعال است.
یک منطقه گرمایش کوچکتر که توان بالا را حمل می کند، شار گرمای موضعی بیشتری تولید می کند. در طول راه اندازی یا بازیابی تمیز کردن، این می تواند اختلاف دما بین سطح گرم کننده و مایع اطراف را افزایش دهد.
یک منطقه گرمایش موثر بزرگتر می تواند انرژی حرارتی را به طور یکنواخت توزیع کند.
این بدان معنا نیست که همیشه به حداکثر مساحت گرمایش نیاز است. پیکربندی مناسب به ابعاد مخزن، زمان بازیابی مورد نیاز، گردش خون، خواص شیمیایی و فضای نصب موجود بستگی دارد.
سطح مایع نیاز به توجه ویژه دارد
عملیات تمیز کردن اغلب شامل تخلیه و پر کردن مخزن است.
اگر در حالی که سطح مایع به زیر پوشش مورد نیاز میرسد، صفحه گرمایش فعال بماند، گرما را نمیتوان از ناحیه در معرض دید به همان روشی که از ناحیه غوطهور شده حذف کرد. دمای محلی می تواند به سرعت افزایش یابد.
این خطر در طی مراحل تمیز کردن خودکار که در آن کنترلهای زهکشی و گرمایش به طور کامل در هم قفل نشدهاند، بیشتر میشود.
یک سیستم عملی باید شامل حداقل سطح مایع تعریف شده و حفاظت مناسب در برابر انرژی دادن به صفحه گرمایش تحت شرایط پوشش ناایمن باشد.
فرکانس تمیز کردن بر عمر سرویس تأثیر می گذارد
یک صفحه گرمایشی که در یک مخزن که یک بار در ماه تمیز می شود استفاده می شود، چرخه کاری بسیار متفاوتی را نسبت به یک صفحه که چندین بار در هر شیفت تمیز می شود، تجربه می کند.
بنابراین ارزیابی عمر{0}}خدمات باید تعداد و شدت چرخه های حرارتی و شیمیایی را به جای ساعات کار به تنهایی در نظر بگیرد.
سوابق مفید نگهداری عبارتند از:
تعداد چرخه های تمیز کردن
مواد شیمیایی پاک کننده و غلظت
دمای تمیز کردن
دمای آبکشی
فرکانس راه اندازی گرمایش
رویدادهای سطح مایع-
آلارمهای{0}کنترل دما
این سوابق می تواند به شناسایی اینکه خرابی با عملکرد عادی یا خود فرآیند تمیز کردن مرتبط است کمک کند.
طراحی برای تمیز کردن مکرر
عملیات قابل اطمینان تحت تمیز کردن مکرر شیمیایی نیاز به هماهنگی بین آنها داردانتخاب مواد، منطقه گرمایش، شار گرما، کنترل دما، حفاظت از سطح مایع-و مراحل تمیز کردن.
اگر شوک حرارتی بیش از حد زیاد باشد یا اگر صفحه به طور مکرر با پوشش مایع ناکافی انرژی داده شود، یک صفحه گرمایشی مقاوم در برابر مواد شیمیایی همچنان ممکن است دچار شکست زودرس شود.
برای یک صفحه گرمایش جایگزین یا سفارشی، ماده شیمیایی تولیدی به تنهایی برای انتخاب مناسب کافی نیست. چرخه کامل تمیز کردن-شامل مواد شیمیایی، غلظت، دما، شرایط آبکشی، سرعت خنکسازی، فرکانس و تغییرات سطح مایع-باید در مشخصات فنی گنجانده شود.
این رویکرد مبنای واقعیتری را برای متعادل کردن مقاومت تمیز کردن، عملکرد گرمایش و عمر طولانیمدت- فراهم میکند.
