چرا بخاری غوطه ور PTFE پس از رسوب زدایی شیمیایی خروجی خود را از دست می دهد؟

یک مغازه آبکاری یک بخاری غوطه وری PTFE 4 کیلوواتی را برای رسوب زدایی معمولی کشید. این غلاف یک لایه 1.5 میلی متری از کربنات کلسیم و رسوبات هیدروکسید فلز را در طول 8 ماه خدمت انباشته کرده بود. بخاری با اسید کلریدریک رقیق تمیز شد، شسته شد و به مخزن برگشت. در عرض دو هفته، زمان گرم شدن{5}به طور قابل توجهی بیشتر از قبل از رسوب زدایی بود. بخاری جریان معمولی می کشید. غلاف تمیز به نظر می رسید. با این حال خروجی کاهش یافته بود.

رسوب زدایی با حذف لایه رسوب عایق، انتقال حرارت را بازیابی می کند. در بیشتر موارد، یک بخاری رسوب زدایی مانند بخاری جدید عمل می کند. اما در برخی موارد، رسوب‌زدایی مشکل دیگری را نشان می‌دهد یا باعث می‌شود-مشکلی که خروجی را کاهش می‌دهد، حتی اگر غلاف تمیز به نظر برسد.

رسوب یک سطح تخریب شده را پوشانده بود

رسوبات فلس ترجیحا بر روی داغ ترین سطوح تشکیل می شود. مناطقی از غلاف که داغ‌ترین بودند، ضخیم‌ترین مقیاس را جمع‌آوری کردند. هنگامی که مقیاس برداشته می‌شود، PTFE زیرین نمایان می‌شود-و ممکن است آن سطح در اثر دماهای بالا که در وهله اول باعث رسوب‌گذاری شده است، تخریب شده باشد.

تخریب ممکن است به شکل اکسیداسیون سطحی، ریزترک یا از بین رفتن سطح صاف پلیمر باشد. سطح زبر شده ضخامت لایه مرزی حرارتی را افزایش می دهد و حتی بدون لایه رسوبی انتقال حرارت را کاهش می دهد. بخاری برق را از دست نداده است، اما توانایی انتقال آن نیرو را به طور موثر به سیال از دست داده است.

وضعیت سطح رسوب زدایی{0} و تأثیر آن بر انتقال حرارت

فرآیند رسوب زدایی خود می تواند به سطح آسیب برساند

همه روش های رسوب زدایی در مورد PTFE ملایم نیستند. اسیدی که برای حل کردن فلس استفاده می شود، اگر غلظت یا دما خیلی زیاد باشد، می تواند به پلیمر حمله کند. اسید هیدروکلریک در 10٪ و 40 درجه به طور کلی برای PTFE بی خطر است. اسید کلریدریک در 20% و 60 درجه ممکن است باعث تخریب سطح در مواجهه طولانی مدت شود.

رسوب زدایی مکانیکی-خراش دادن، برس زدن، یا پدهای ساینده-به سرعت رسوب را از بین می‌برد اما می‌تواند PTFE را از بین ببرد. یک سطح گود شده، محل‌های هسته‌زایی را برای رسوب‌گذاری در آینده ایجاد می‌کند و ضخامت لایه مرزی را افزایش می‌دهد. بخاری ممکن است تمیز باشد اما دیگر صاف نباشد.

پرش آب با فشار بالا برای فلس های ضخیم موثر است، اما اگر نازل خیلی نزدیک نگه داشته شود یا فشار خیلی زیاد باشد، می تواند به PTFE آسیب برساند. محدودیت فشار 50 تا 70 بار و فاصله نازل حداقل 150 میلی متر توصیه می شود.

سپرده های مقیاس ممکن است به طور دائم سطح را تغییر داده باشند

حتی اگر فرآیند رسوب زدایی به PTFE آسیب نرساند، ممکن است خود ترازو شیمی سطح را تغییر داده باشد. رسوبات کلسیم و سیلیکات می توانند به صورت شیمیایی به PTFE متصل شوند و پسماند نازکی از خود باقی بگذارند که تمیز کردن اسید آن را از بین نمی برد. این باقیمانده قابل مشاهده نیست اما بر ترشوندگی و انتقال حرارت تأثیر می گذارد.

سطحی که در ابتدا آبگریز بود-آب دفع کننده-ممکن است پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت پوسته آب دوست شود. سطح آبدوست باعث تشکیل یک لایه نازک آب می شود که مقاومت حرارتی را افزایش می دهد. اثر کوچک است اما در طول زمان قابل اندازه گیری است.

بخاری ممکن است بالاتر از دمای ایمن خود کار کرده باشد

شایع ترین دلیل کاهش خروجی پس از رسوب زدایی این است که بخاری قبل از رسوب زدایی بالاتر از دمای غلاف ایمن خود کار می کرد. لایه رسوب غلاف را عایق کرد و دمای آن را افزایش داد. دمای بالا باعث تخریب PTFE شده و هدایت حرارتی آن را کاهش داده و مقاومت حرارتی بین عنصر و سیال را افزایش می دهد.

تخریب ممکن است قابل مشاهده نباشد. غلاف ممکن است دست نخورده به نظر برسد. اما ساختار پلیمری تغییر کرده و توانایی آن برای هدایت گرما کاهش یافته است. بخاری دیگر مطابق مشخصات اولیه خود عمل نمی کند.

دمای غلاف و کاهش خروجی پس از رسوب زدایی در مخازن آبکاری

چگونه تشخیص دهیم که از دست دادن خروجی دائمی است یا خیر

یک آزمایش ساده می تواند تعیین کند که آیا از دست دادن خروجی به دلیل تخریب دائمی غلاف است یا یک وضعیت موقت. بلافاصله پس از رسوب زدایی، زمان گرم شدن{1}}را اندازه گیری کنید و آن را با زمان گرم کردن{2}}با یک بخاری جدید با همان رتبه در همان مخزن مقایسه کنید.

اگر زمان گرم کردن{0}}در 10٪ از خط پایه بخاری جدید- باشد، بخاری عملکرد قابل قبولی دارد. اگر 15 تا 25 درصد بیشتر باشد، PTFE تحلیل رفته و بخاری به پایان عمر مفید خود نزدیک می شود. اگر بیش از 25% طولانی تر باشد، بخاری باید تعویض شود.

اندازه گیری دمای غلاف اطلاعات بیشتری را ارائه می دهد. اگر دمای غلاف در بار معمولی پس از رسوب زدایی بیش از 20 درجه بالاتر از دمای سیال حجیم باشد، مقاومت حرارتی افزایش یافته و هیتر دیگر به طور موثر کار نمی کند.

جلوگیری از اتلاف خروجی پس از رسوب زدایی

موثرترین پیشگیری، رسوب زدایی قبل از اینکه لایه رسوب به اندازه کافی ضخیم شود تا دمای غلاف را تا محدوده تخریب افزایش دهد، است. یک برنامه منظم رسوب زدایی بر اساس یافته های بازرسی-نه یک تقویم ثابت-لایه ترازو را نازک و دمای غلاف را در محدوده ایمن نگه می دارد.

استفاده از ملایم ترین روش موثر رسوب زدایی خطر آسیب سطحی را کاهش می دهد. گردش اسید رقیق در دمای متوسط ​​نسبت به خراشیدن مکانیکی یا جت پر فشار{1} ترجیح داده می شود.

کاهش چگالی وات دمای غلاف را کاهش می دهد و تشکیل رسوب و تخریب غلاف را کند می کند. بخاری که با 0.9 وات بر سانتی متر مربع کار می کند، دمای غلاف آن 10 تا 15 درجه کمتر از دمای 1.4 وات بر سانتی متر مربع است، که فاصله بین تمیز کردن را افزایش می دهد و تخریب ناشی از دما را کاهش می دهد که رسوب زدایی را ضروری می کند.

وقتی از دست دادن خروجی یک مشکل مشخصات را نشان می دهد

تلفات مکرر خروجی پس از رسوب زدایی در همان مخزن نشان می دهد که بخاری بسیار نزدیک به حد حرارتی خود کار می کند. چگالی وات بالا، دمای حمام بالا، یا جریان ضعیف، همگی به افزایش دمای غلاف و تسریع تخریب کمک می کنند. پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با چگالی وات کمتر، دسترسی جریان بهتر و سطح بزرگ‌تر سرعت تخریب غلاف را کاهش می‌دهد و فاصله بین تمیز کردن مورد نیاز را افزایش می‌دهد. فرآیند مشخصات به شیمی حمام، دمای عملیاتی، ترکیب مقیاس و تاریخچه رسوب زدایی بخاری های قبلی نیاز دارد.