حمام‌های شیمیایی با{0}کلرید بالا ترکیبی دشوار از خوردگی، درجه حرارت بالا و گرمایش الکتریکی مداوم ایجاد می‌کنند. بخاری که در یک فرآیند مبتنی بر آب تمیز{2}}به خوبی عمل می‌کند، زمانی که غلظت کلرید، دما و زمان قرار گرفتن در معرض افزایش می‌یابد، تخریب بسیار سریع‌تری را تجربه می‌کند.
برای تجهیزات آبکاری و پردازش شیمیایی، سؤال اصلی این نیست که آیا PTFE می‌تواند با محلول{0}}حاوی کلرید تماس بگیرد یا خیر. مسئله مهمتر این است که آیاطراحی کامل بخاری غوطه وری PTFEمی تواند مقاومت شیمیایی، انتقال حرارت، عایق الکتریکی و پایداری مکانیکی را در شرایط واقعی حمام حفظ کند.
چرا غلظت کلرید مهم است
محلول‌های غنی از کلرید می‌توانند نسبت به بسیاری از مواد فلزی معمولی بسیار تهاجمی باشند، به ویژه زمانی که دما و غلظت مواد شیمیایی افزایش می‌یابد.
یک بخاری غوطه ور PTFE یک مانع فلوروپلیمری مقاوم در برابر شیمیایی را بین عنصر گرمایش و مایع فرآیند قرار می دهد. این ساختار زمانی می تواند مفید باشد که قرار گرفتن در معرض مستقیم عناصر گرمایش فلزی خطرات خوردگی غیرقابل قبولی ایجاد کند.
با این حال، سازگاری شیمیایی هرگز نباید تنها از روی غلظت کلرید قضاوت شود. دما، pH، گونه های اکسید کننده، مواد افزودنی و مدت زمان قرار گرفتن در معرض همگی می توانند بر عملکرد طولانی مدت تأثیر بگذارند.
بنابراین دستور العمل شیمیایی واقعی باید بخشی از انتخاب بخاری باشد.
چگونه PTFE از عنصر گرمایش محافظت می کند
یک بخاری غوطه ور PTFE معمولی از یک عنصر داخلی گرمایش الکتریکی استفاده می کند که توسط ساختار مبتنی بر PTFE- محافظت می شود.
عنصر گرمایش انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند. سپس گرما از ساختار محافظ عبور می کند و به مایع اطراف می رسد.
رابطه انتقال حرارت ساده شده-به این صورت است:
Q=hAΔT
در جایی که Q نشان دهنده انتقال حرارت است، h ضریب انتقال{0} گرمای موثر، A ناحیه گرمایش موثر و ΔT اختلاف دما است.
PTFE مقاومت شیمیایی و عایق الکتریکی قوی را ارائه می دهد، اما هدایت حرارتی آن در مقایسه با بسیاری از فلزات نسبتاً کم است. این امر مساحت سطح و توزیع توان را از اهمیت ویژه ای می بخشد.
چرا چگالی وات باید کنترل شود؟
برای حمام های شیمیایی خورنده، صرفاً افزایش قدرت بخاری همیشه بهترین روش نیست.
میانگین شار حرارتی سطح را می توان به صورت زیر بیان کرد:
q = P/A
که در آن P قدرت گرمایش و A منطقه گرمایش فعال است.
یک بخاری جمع و جور که قدرت بالایی را روی یک سطح کوچک تولید می کند، می تواند بار حرارتی موضعی بالاتری نسبت به بخاری با سطح فعال بیشتر در همان توان کل ایجاد کند.
شار حرارتی کمتر زمانی می تواند مفید باشد که فرآیند به دمای محلی یا رسوبات شیمیایی حساس باشد.
مقدار مناسب به محلول شیمیایی، گردش خون، دما، ساخت بخاری و الزامات فرآیند بستگی دارد تا یک حد جهانی.
طول بخاری و هندسه مخزن مهم است
حمام‌های{0}}کلرید بالا اغلب در مخازنی که گردش و فضای نصب محدود است نصب می‌شوند.
یک بخاری غوطه وری که خیلی کوتاه است ممکن است حرارت را در یک منطقه متمرکز کند. یک بخاری بیش از حد طولانی ممکن است با دیواره های مخزن، قطعات کار، لوله کشی یا سایر تجهیزات داخلی تداخل ایجاد کند.
برای مخازن طولانی، چندین ناحیه گرمایشی با موقعیت مناسب می توانند توزیع گرمای کنترل شده تری را نسبت به تمرکز کل بار در یک مکان ارائه دهند.
بنابراین طول بخاری باید همراه با عمق مخزن، سطح مایع، الگوی گردش خون و منطقه گرمایش مورد نیاز تعیین شود.
حرکت مایع بر انتقال حرارت تاثیر می گذارد
غلظت شیمیایی تنها یک بخش از طراحی حرارتی است.
اگر گردش مایع در اطراف بخاری غوطه‌وری PTFE ضعیف باشد، لایه مرزی نزدیک سطح بخاری می‌تواند ضخیم‌تر شود و انتقال حرارت موثر را کاهش دهد.
این می تواند باعث افزایش دمای سطح محلی شود حتی زمانی که میانگین دمای حمام طبیعی به نظر می رسد.
بنابراین پمپ های گردشی، هندسه مخزن، جهت بخاری و فاصله بخاری باید با هم در نظر گرفته شوند.
چه حفاظت الکتریکی مهم است؟
یک حمام شیمیایی تهاجمی نیاز به حفاظت الکتریکی معمولی را از بین نمی برد.
مدار گرمایش باید حول محور ولتاژ نامی، توان، جریان، سیستم عایق، ترتیب زمین و روش کنترل طراحی شود.
برای یک بخاری مقاومتی:
P=VI
و
I = P/V
به عنوان مثال، یک بخاری 6 کیلوواتی که در ولتاژ 230 ولت کار می کند تقریباً 26.1 آمپر می کشد.
حفاظت مدار واقعی باید با توجه به سیستم کامل الکتریکی، استانداردهای قابل اجرا، شرایط نصب و طراحی تجهیزات انتخاب شود.
سطح مایع پایین یک ریسک جداگانه است
مقاومت شیمیایی PTFE بخاری غوطه وری را در برابر عملکرد بدون پوشش مایع کافی محافظت نمی کند.
اگر بخش گرمایش فعال به اندازه کافی غوطه ور نشود، حذف گرما می تواند به شدت کاهش یابد. دمای سطح ممکن است فراتر از شرایط عملیاتی مورد نظر افزایش یابد.
بنابراین یک نصب قابل اعتماد باید تشخیص سطح مایع{0}}، حفاظت در برابر دمای بیش از حد، و کنترل اینترلاک را در جایی که فرآیند به آنها نیاز دارد، در نظر بگیرد.
حداقل سطح مایع عملیاتی باید به وضوح در نقشه تجهیزات مشخص شود.
قبل از سفارش چه چیزی باید بررسی شود؟
برای کاربرد{0}کلرید بالا، مشخصات فنی باید بیش از وات بخاری را شامل شود.
پارامترهای مهم عبارتند از:
ترکیب شیمیایی
غلظت کلرید
دمای عملیاتی
دمای هدف حمام
ابعاد مخزن
حداقل سطح مایع
طول بخاری
منطقه گرمایش فعال
ولتاژ نامی
قدرت گرمایش
روش نصب
چیدمان کابل و ترمینال
این شرایط به طراحی گرمکن غوطه‌وری PTFE اجازه می‌دهد تا با فرآیند واقعی مطابقت داشته باشد تا اینکه از رتبه‌بندی توان به تنهایی انتخاب شود.
وقتی طراحی هیتر غوطه وری سفارشی PTFE ضروری است
یک بخاری غوطه ور PTFE استاندارد می تواند برای مخازن شیمیایی نسبتاً معمولی مناسب باشد. مهندسی سفارشی زمانی ارزشمندتر می شود که غلظت کلرید بالا باشد، هندسه مخزن غیرعادی باشد، سطوح مایع در نوسان باشد، گردش خون محدود باشد یا عملیات مداوم مورد نیاز باشد.
قابل اطمینان ترین توازن های طراحیسازگاری شیمیایی، شار حرارتی سطح کنترل شده، منطقه گرمایش کافی، گردش مایع، عایق الکتریکی، و هندسه نصب.
بنابراین برای حمام‌های شیمیایی با{0}کلرید بالا، بخاری غوطه‌وری PTFE مناسب باید از شرایط عملیاتی کامل انتخاب شود و نه از نام ماده یا وات به تنهایی.
