Cinka fosfatēšanas līnija izvilka 5 kW PTFE iegremdējamo sildītāju tikai pēc astoņu mēnešu ekspluatācijas. Apvalka virsma, kas vērsta pret sagatavēm, izskatījās normāla. Apakšpuse-puse, kas vērsta pret tvertnes sienu-, bija klāta ar blīvu, sablīvētu tumšu dūņu slāni, kura biezums bija 15–20 mm. Izolācijas pretestība bija samazinājusies līdz 18 MΩ. Dūņas bija dzelzs fosfāta nogulšņu, cinka fosfāta nogulšņu un pārnēsāto smilšu maisījums, kas bija nosēdušies un nostiprinājušies spraugā starp sildītāju un sienu.
Fosfatēšanas vannas nepārtraukti rada dūņas. Pārvēršanas pārklāšanas reakcija rada nešķīstošus fosfātus, kas izgulsnējas no šķīduma. Tvertnē ar PTFE iegremdējamo sildītāju, kas uzstādīts uz sienas vai tās tuvumā, sprauga starp sildītāju un sienu kļūst par dūņu uztvērēju. Dūņas uzkrājas, konsolidējas un galu galā pārklāj sildītāja apakšpusi.
Kāpēc fosfatēšanas vannas rada tik daudz dūņu?
Fosfēšanas reakcija pārvērš izšķīdušos metālu jonus par nešķīstošiem fosfātu savienojumiem. Uz katru fosfatētās tērauda virsmas kvadrātmetru veidojas aptuveni 2–5 grami dūņu. Augstas -caurlaidības līnijā ikdienas dūņu veidošanās var sasniegt vairākus kilogramus.
Dūņas sastāv no dzelzs fosfāta, cinka fosfāta un citu metālu kompleksajiem fosfātiem. Tas ir smalks, blīvs un viegli nosēžas. Tvertnē ar zemu plūsmu dūņas uzkrājas uz horizontālām virsmām un zema ātruma -ātruma zonās.
| Līnijas caurlaidspēja | Tērauda virsma fosfatēta | Ikdienas dūņu ģenerēšana | Ikmēneša uzkrāšana |
|---|---|---|---|
| Zems, 100 m²/dienā | 100 m² | 0,2-0,5 kg | 6-15 kg |
| Vidēja, 500 m²/dienā | 500 m² | 1,0–2,5 kg | 30-75 kg |
| Augsts, 1000 m²/dienā | 1,000 m² | 2,0–5,0 kg | 60-150 kg |
| Ļoti augsts, 2000 m²/dienā | 2,000 m² | 4,0–10,0 kg | 120-300 kg |
Dūņu veidošanās ātrums fosfatēšanas līnijās pēc caurlaides
Kāpēc sildītāja apakšdaļa savāc dūņas
Atstarpe starp PTFE iegremdējamo sildītāju un tvertnes sienu ir zemas -plūsmas zona. Sildītājs pasargā spraugu no galvenās tvertnes cirkulācijas. Dūņas nosēžas spraugā un uzkrājas, jo nav plūsmas, kas tās aiznestu.
Plaisa arī aiztur siltumu. Sildītājs uzsilda spraugā esošo šķidrumu, bet šķidrums nevar izplūst. Ieslodzītais šķidrums stagnē, un dūņas nosēžas ātrāk. Zemas plūsmas un paaugstinātas temperatūras kombinācija paātrina dūņu uzkrāšanos.
Dūņu slānis sildītāja apakšpusē ir izolēts no galvenās tvertnes. Sildītāja radītajam siltumam jāšķērso dūņu slānis, pirms tas sasniedz tvertnes sienu un tilpuma šķidrumu. Dūņas pievieno termisko pretestību, kas paaugstina apvalka virsmas temperatūru abās pusēs. Augstāka temperatūra paātrina PTFE noārdīšanos un katlakmens veidošanos procesa pusē.
Dūņu pārklājuma termiskās sekas
Dūņu slānis sildītāja apakšpusē darbojas kā izolācijas sega. Apvalka virsmas temperatūra paaugstinās, jo siltums nevar izkļūt caur dūņām. Augstāka temperatūra palielina dzinējspēku turpmākai dūņu nogulsnēšanai un paātrina PTFE noārdīšanos.
Sildītājam, kas darbojas ar jaudu 1,2 W/cm², 10 mm dūņu slānis ar siltumvadītspēju 0,5 W/m·K palielina temperatūras kritumu par aptuveni 24 grādiem. Apvalka virsmas temperatūra paaugstinās par šo daudzumu, kas var nospiest PTFE noārdīšanās diapazonā.
| Dūņu biezums | Termiskā pretestība | Virsmas ΔT pieaugums | PTFE dzīves ietekme |
|---|---|---|---|
| 0 mm | 0 | Pamatlīnija | Nav |
| 5 mm | 0.01 m²·K/W | 12 grādi | Mērens |
| 10 mm | 0.02 m²·K/W | 24 grādi | Nozīmīgi |
| 15 mm | 0.03 m²·K/W | 36 grādi | Smags |
| 20 mm | 0.04 m²·K/W | 48 grādi | Kritiski |
Dūņu biezuma ietekme uz PTFE apvalka virsmas temperatūru fosfatēšanas darbā
Dūņu uzkrāšanās novēršana zem PTFE iegremdējamiem sildītājiem
Visefektīvākā profilakse ir novērst spraugu, kur uzkrājas dūņas. Sildītājam, kas uzstādīts vienā līmenī ar tvertnes sienu, nav atstarpes. Sildītājam, kas uzstādīts uz kronšteina ar vadāmu spraugu, kuru var izskalot, ir sprauga, bet spraugu var iztīrīt.
Ja sprauga ir neizbēgama, tai jābūt pieejamai tīrīšanai. Sildītājam jābūt noņemamam, neizjaucot tvertni, un plaisa ir jāizskalo kārtējās apkopes laikā. Drenāžas atvere spraugas zemākajā punktā ļauj izskalot dūņas.
Regulāra tvertnes tīrīšana noņem nogulsnes, pirms tās saplūst. Fosfēšanas tvertnēs ar lielu dūņu veidošanos tvertne var būt jātīra ik pēc 3–6 mēnešiem. Tīrīšanas laikā sildītājs ir jānoņem, lai piekļūtu spraugai.
| Profilakses pasākums | Efektivitāte | Īstenošana | Izmaksas |
|---|---|---|---|
| Iegremdēta montāža | Augsts | Sildītāja dizains | Zems |
| Pieejama sprauga | Mērens | Montāžas dizains | Mērens |
| Regulāra tvertnes tīrīšana | Augsts | Apkopes grafiks | Mērens |
| Dūņu slazds | Mērens | Tvertnes dizains | Augstāks |
Preventīvie pasākumi dūņu uzkrāšanai zem PTFE iegremdējamiem sildītājiem
Ja dūņu pārklājums norāda uz dizaina problēmu
Sildītājs, kas, neskatoties uz regulāru tīrīšanu, ātri uzkrāj dūņas, norāda, ka tvertnes konstrukcija ļauj cietajām vielām nosēsties nepieejamā vietā. Pielāgota PTFE iegremdējamā sildītāja konfigurācija ar līdzenuma-montāžas konstrukciju vai pašnotecinošu{2}}atstarpi novērš dūņu uzkrāšanās galveno cēloni. Specifikācijas procesam ir nepieciešama vannas ķīmija, dūņu veidošanās ātrums, tvertnes konstrukcija un vajadzīgā jauda. Iekārtām ar fosfatēšanas līnijām šī lietojumprogrammas -specifiskā pieeja samazina ar dūņām- saistīto pārkaršanu un pagarina sildītāja kalpošanas laiku.
