یک خط فسفاته متوجه شد که مخزن آن هر ماه بیشتر طول می کشد تا به نقطه تنظیم برسد. جریان بخاری با پلاک نام مطابقت داشت، کنترل کننده خواستار گرما بود و سطح بخاری بالای مایع تمیز به نظر می رسید. هنگامی که بخاری برای بازرسی کشیده شد، یک سوم پایینی غلاف زیر یک لایه 25 میلی متری از رسوب متراکم شده-لجن فسفات آهن، رسوب، و شن انتقالی که در کف مخزن نشسته و مستحکم شده بود، مدفون شد.
پوشش رسوبی یک علت شایع اما اغلب نادیده گرفته شده برای از دست دادن خروجی بخاری غوطه وری PTFE است. لایه رسوبی قسمت پایینی بخاری را عایق میکند، گرما را به دام میاندازد و بخاری را مجبور میکند تا گرمتر کار کند تا همان خروجی را ارائه دهد. دمای سطح بالاتر باعث تسریع تخریب PTFE و افزایش مصرف انرژی می شود.
نحوه تجمع رسوب در بخش بخاری پایین
رسوبات با نیروی جاذبه ته نشین می شوند. در یک مخزن با جریان کم در نزدیکی پایین، رسوب در کف و در مقابل قسمت پایین بخاری جمع می شود. با ته نشین شدن مواد جامد بیشتر، لایه رسوب به سمت بالا رشد می کند.
لایه رسوب معمولاً متراکم تر و محکم تر از رسوب در سطح بخاری است. این مخلوطی از جامدات رسوب شده، محصولات خوردگی و ذرات حامل است. هدایت حرارتی رسوب به ترکیب و تخلخل آن بستگی دارد، اما به طور کلی کمتر از غلاف PTFE است.
| نوع رسوب | منبع معمولی | هدایت حرارتی | نرخ رسوب | زمان پوشش |
|---|---|---|---|---|
| فسفات آهن | واکنش فسفاته کردن | 0.5–1.0 W/m·K | بالا | 2-6 ماه |
| هیدروکسید فلز | کشیدن حمام آبکاری-به بیرون | 0.2–0.5 W/m·K | متوسط | 4-10 ماه |
| کربنات کلسیم | آب سخت | 1.0–2.0 W/m·K | کم – متوسط | 6-18 ماه |
| لجن مخلوط | منابع متعدد | 0.3–0.8 W/m·K | بالا | 2-6 ماه |
انواع رسوبات و ویژگی های رسوب آنها
چرا ثلث پایینی بیشتر تحت تاثیر قرار می گیرد
یک سوم پایینی بخاری به کف مخزن، جایی که رسوبات ته نشین می شود، نزدیک است. همچنین منطقه ای با کمترین سرعت جریان در اکثر مخازن است. جریان در سطح، جایی که هم زدن ایجاد میشود، قویترین و در پایین، جایی که رسوب تجمع مییابد، ضعیفترین است.
لایه رسوب در یک سوم پایینی یک مانع حرارتی ایجاد می کند. گرمای تولید شده توسط هیتر باید قبل از رسیدن به سیال حجیم از لایه رسوب عبور کند. رسوب مقاومت حرارتی را افزایش می دهد که دمای سطح بخاری را افزایش می دهد.
برای بخاری که با 1.2 W/cm² کار می کند، یک لایه رسوبی 25 میلی متری با رسانایی حرارتی 0.5 W/m·K تقریباً 60 درجه کاهش دما اضافه می کند. دمای سطح بخاری تا این مقدار افزایش می یابد که می تواند PTFE را به محدوده تخریب سوق دهد.
تأثیر بر عملکرد بخاری
رسوبی که{0}}سوم پایینی بخاری را پوشانده است، گرمای کمتری به حمام میدهد. سطح موثر بخاری کاهش می یابد. بخاری باید گرمتر کار کند تا کل گرمای خروجی یکسان را ارائه دهد و مصرف انرژی افزایش می یابد.
رسوب همچنین الگوی جریان اطراف بخاری را تغییر می دهد. لایه رسوب ممکن است کانال های جریان در پایین بخاری را مسدود کند، گردش کلی را کاهش دهد و مناطق مرده ایجاد کند.
جلوگیری از پوشاندن رسوب
موثرترین پیشگیری، حذف رسوب قبل از انباشته شدن آن است. تمیز کردن منظم مخزن-هر 3 تا 6 ماه یکبار در حمامهای جامد بالا-از رسیدن لایه رسوب به ضخامتهایی که بر عملکرد بخاری تأثیر میگذارد، جلوگیری میکند.
بهبود جریان در کف مخزن باعث کاهش تجمع رسوب می شود. یک لوله اسپرج یا ادوکتور که در امتداد کف مخزن هدایت میشود، رسوب را معلق نگه میدارد و اجازه میدهد تا با فیلتراسیون حذف شود.
بخاری نصب شده در بالای کف مخزن-روی پایهها یا براکتها-مساحت بخاری را که در معرض لایه رسوب قرار دارد کاهش میدهد. رسوب روی زمین جمع می شود، اما بخاری بالای آن است.
| اقدام پیشگیری | تاثیر بر رسوبات | پیاده سازی | هزینه |
|---|---|---|---|
| تمیز کردن منظم مخزن | رسوبات را از بین می برد | برنامه تعمیر و نگهداری | متوسط |
| اسپرج پایین یا ادوکتور | رسوبات را معلق نگه می دارد | نصب تجهیزات | متوسط |
| نصب بخاری برجسته | از تماس رسوبات جلوگیری می کند | طراحی نصب | کم |
| تله لجن | رسوب را جمع آوری می کند | طراحی تانک | بالاتر |
اقدامات پیشگیرانه برای پوشش رسوب بخاری های غوطه وری PTFE
زمانی که پوشش رسوبی نشان دهنده یک مشکل طراحی است
بخاری که با وجود تمیز کردن منظم، خروجی خود را به دلیل پوشش رسوب از دست می دهد، نشان می دهد که طراحی مخزن یا نصب بخاری برای کاربرد مناسب نیست. پیکربندی سفارشی بخاری غوطهوری PTFE با نصب برجسته، جریان پایینتر بهبود یافته و چگالی وات پایینتر به علت اصلی پوشش رسوب میپردازد. فرآیند مشخصات به شیمی حمام، نرخ تولید جامدات، ابعاد مخزن و وات مورد نیاز نیاز دارد. برای تأسیساتی با-حمامهای فرآیند جامد بالا، این برنامه کاربردی{4}}تلفات خروجی مربوط به رسوب را کاهش میدهد و عمر مفید بخاری را افزایش میدهد.

