یک کارخانه شیمیایی یک نمونه اولیه بخاری غوطه وری PTFE سفارشی برای یک خط فرآیند جدید سفارش داد. نمونه اولیه برای یک راکتور 2500 لیتری با ترکیب شیمیایی اسید در 75 درجه طراحی شد. کارخانه نمونه اولیه را در یک مخزن آزمایشی نصب کرد و آن را به مدت 90 روز تحت شرایط معرف کار کرد. داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول آزمایش تعیین کرد که آیا طرح برای تولید کامل آماده است یا نیاز به اصلاح دارد. فرآیند ارزیابی به اندازه خود طراحی مهم بود.
نمونه اولیه بخاری غوطه وری PTFE یک سرمایه گذاری در کاهش ریسک است. این به کارخانه اجازه می دهد تا قبل از تعهد به سفارش کامل تولید، تأیید کند که طرح با الزامات حرارتی، شیمیایی و مکانیکی مطابقت دارد. ارزیابی باید سیستماتیک باشد و عملکرد، تنزل و ادغام با فرآیند را پوشش دهد.
تایید عملکرد
اولین دسته ارزیابی عملکرد است. نمونه اولیه باید خروجی حرارت مورد نیاز را در چگالی وات مشخص شده ارائه دهد و دمای حمام را در حد تحمل لازم حفظ کند.
زمان گرم کردن{0}}از شروع سرد تا نقطه تنظیم اندازه گیری می شود. دمای تعمیر و نگهداری در طول عملکرد{2}}وضعیت ثابت اندازه‌گیری می‌شود. دمای غلاف در چندین نقطه در امتداد بخش گرم شده اندازه گیری می شود تا تأیید شود که در محدوده ایمن برای پلیمر باقی می ماند.
| متریک عملکرد | هدف | روش اندازه گیری | معیارهای پذیرش |
|---|---|---|---|
| زمان گرم کردن- | بر اساس مشخصات | تایمر، ثبت دما | در 10٪ از هدف |
| دمای نگهداری | نقطه تنظیم ± 2 درجه | ثبت دما | در نقطه تنظیم پایدار است |
| دمای غلاف | <100–110°C | ترموکوپل سطحی | زیر حد |
| چگالی وات | در هر طرح | محاسبه توان/مساحت | در 5٪ از طراحی |
| یکنواختی دما | ± 2 درجه | اندازه‌گیری چند-نقطه‌ای | در محدوده تحمل |
معیارهای تأیید عملکرد برای نمونه اولیه بخاری غوطه‌وری PTFE سفارشی
ارزیابی تخریب
دسته دوم ارزیابی، تخریب است. نمونه اولیه برای علائم حمله شیمیایی، نفوذ، مقیاس و خستگی حرارتی بررسی می شود. بازرسی در فواصل زمانی آزمایش و در پایان انجام می شود.
مقاومت عایق حساس ترین شاخص نفوذ است. خواندن ثابت در طول دوره آزمایشی نشان می دهد که غلاف دست نخورده است. کاهش نشان می دهد که رطوبت یا مواد شیمیایی به MgO می رسد.
غلاف PTFE از نظر تغییر رنگ، تاول، ترک خوردگی و رسوب بررسی می شود. سطح صاف و دست نخورده نشان دهنده سازگاری خوب است. یک سطح زبر، تغییر رنگ یا تاول نشان دهنده تخریب است.
| شاخص تخریب | اندازه گیری | قابل قبول | حاشیه ای | غیر قابل قبول |
|---|---|---|---|---|
| مقاومت عایق | مگاهم متر | >100 MΩ | 50–100 MΩ | <50 MΩ |
| ظاهر غلاف | بصری | صاف، دست نخورده | تغییر رنگ جزئی | تاول، ترک |
| ضخامت مقیاس | اندازه گیری | <0.2 mm | 0.2-0.5 میلی متر | >0.5 میلی متر |
| تغییر وزن | قبل/بعد | <1% | 1–3% | >3% |
| تغییر سختی | شور D | <5% | 5–10% | >10% |
معیارهای ارزیابی تخریب برای نمونه اولیه هیتر غوطه وری PTFE سفارشی
یکپارچه سازی و ارزیابی عملیاتی
سومین دسته ارزیابی یکپارچه سازی است. نمونه اولیه باید با سیستم کنترل موجود، منبع برق و تجهیزات فرآیند کار کند. ارزیابی اتصالات ترمینال، پاسخ کنترل و دسترسی تعمیر و نگهداری را پوشش می دهد.
پاسخ کنترل با پایداری دمای حمام و فرکانس چرخه بخاری اندازه گیری می شود. نمونه اولیه ای که بیش از حد چرخش می کند یا نوسان می کند ممکن است به تنظیم کنترلی یا دستگاه سوئیچینگ دیگری نیاز داشته باشد.
دسترسی تعمیر و نگهداری با سهولت حذف و نصب مجدد ارزیابی می شود. نمونه اولیه ای که برداشتن آن دشوار است یا نیاز به جداسازی تجهیزات دیگر دارد، زمان خرابی را برای جایگزینی های بعدی افزایش می دهد.
| متریک یکپارچه سازی | هدف | روش ارزیابی | معیارهای پذیرش |
|---|---|---|---|
| کنترل ثبات | ± 1 درجه | ثبت دما | در محدوده تحمل |
| فرکانس دوچرخه سواری | <10/hour | گزارش کنترلر | بدون دوچرخه سواری زیاد |
| زمان حذف | <2 hours | آزمایش تعمیر و نگهداری | قابل قبول |
| زمان نصب مجدد | <2 hours | آزمایش تعمیر و نگهداری | قابل قبول |
| دمای ترمینال | <60°C | ترموکوپل | زیر حد |
یکپارچه سازی و ارزیابی عملیاتی برای نمونه اولیه بخاری غوطه وری PTFE
معیارهای تصمیم گیری برای تولید کامل
تصمیم برای ادامه تولید کامل بر اساس نتایج ارزیابی است. اگر تمام معیارها در محدوده قابل قبول باشند، طرح آماده است. اگر برخی از معیارها حاشیه ای باشند، طرح ممکن است تنظیم شود-چگالی وات کمتر، غلاف ضخیم تر، فلنج متفاوت-و نمونه اولیه دوم ممکن است آزمایش شود. اگر معیاری غیرقابل قبول باشد، طرح باید اصلاح شود.
گزارش ارزیابی شرایط آزمون، اندازه گیری ها، مشاهدات و نتیجه گیری را مستند می کند. این گزارش مبنایی برای مشخصات کامل تولید می شود.
زمانی که یک نمونه اولیه را نمی توان در فرآیند واقعی آزمایش کرد
اگر فرآیند واقعی برای آزمایش در دسترس نباشد، می توان از یک مایع آزمایش نماینده استفاده کرد. سیال باید با شیمی، دما و شرایط جریان فرآیند واقعی مطابقت داشته باشد. مدت زمان آزمایش باید به اندازه‌ای طولانی باشد که روند تخریب{2}}معمولاً 60 تا 90 روز آشکار شود.
وقتی یک نمونه اولیه یک مشکل طراحی را آشکار می کند
نمونه اولیه ای که شکست می خورد یا عملکرد ضعیفی دارد اطلاعات ارزشمندی را ارائه می دهد. حالت شکست نقطه ضعف طراحی را مشخص می کند. طراحی اصلاح شده و نمونه اولیه آزمایش شده است. هزینه نمونه اولیه در مقایسه با هزینه یک سفارش تولید کامل که کارایی ندارد، اندک است.
نمونه های اولیه بخاری غوطه وری PTFE سفارشی بر اساس معیارهای عملکرد، تخریب و ادغام ارزیابی می شوند. فرآیند مشخصات به شیمی فرآیند، دمای عملیاتی، ابعاد مخزن، وات مورد نیاز و شرایط آزمایشی نیاز دارد.
