Garš metāla iegremdējamais sildītājs var būt smags un neērti uzstādīt, jo īpaši virs galvas vai šaurās vietās. Savukārt PTFE sildītāji ir pārsteidzoši viegli. Šī atšķirība izriet no materiālu pamata blīvuma, un tai ir reāla ietekme uz uzstādīšanu, apstrādi un mehāniskā atbalsta prasībām.
Blīvuma salīdzinājums: PTFE pret parastajiem metāla apvalka materiāliem
Blīvums{0}}masa uz materiāla tilpuma vienību-tieši nosaka konkrēto izmēru sildītāja apvalka raksturīgo svaru. PTFE blīvums ir aptuveni2,15–2,20 grami uz kubikcentimetru (g/cm³). Nerūsējošā tērauda, kas ir viens no visizplatītākajiem metāla apvalku materiāliem rūpnieciskajiem iegremdējamajiem sildītājiem, blīvums ir aptuveni7,8 līdz 8,0 g/cm³. Inkolojs (niķeļa-dzelzs-hroma sakausējums) ir nedaudz blīvāks – aptuveni 8,1–8,4 g/cm³. Vara, ko izmanto dažos īpašos sildītājos, blīvums ir aptuveni 8,96 g/cm³.
Tādējādi PTFE apvalks ar tādu pašu ārējo diametru un sieniņu biezumu sver aptuveni vienu ceturtdaļu -nerūsējošā tērauda apvalka svars. Piemēram, 1 metra gara PTFE caurule ar 20 mm ārējo diametru un 2 mm sieniņu biezumu sver aptuveni 0,25 kg, savukārt identiska nerūsējošā tērauda caurule sver aptuveni 0,95 kg. Šī četrkārtīgā svara atšķirība lineāri mainās atkarībā no garuma.
Sildītāja konstrukcijas un galveno komponentu svara ietekme
Ir vērts uzskatīt, ka PTFE iegremdējamais sildītājs nav pilnībā izgatavots no PTFE. Sildīšanas elements sastāv no metāla pretestības stieples (parasti no niķeļa-hroma vai vara-niķeļa sakausējuma), kas ir iestrādāts PTFE vai ieskauj to. Dažās konstrukcijās ir iekļauta arī metāla serdeņa vai kopnes stienis elektriskajam savienojumam. Šīs metāla sastāvdaļas piešķir nelielu svaru kopējam mezglam.
Tomēr,PTFE sildītāja svars pret metāla apvalkusalīdzinājums joprojām ir ļoti labvēlīgs PTFE. Metāla serdeņa tilpums ir salīdzinoši mazs salīdzinājumā ar apvalka materiālu, īpaši garākos sildītājos, kur apvalks veido lielāko ārējā tilpuma daļu. Pilnīgs PTFE apvalkots sildītājs ar noteiktu jaudu un garumu parasti sver no 30% līdz 40% no līdzvērtīga sildītāja ar visu metālu apvalku (nerūsējošā tērauda vai Incoloy) ar tādiem pašiem fiziskajiem izmēriem.
| Sildītāja veids | Apvalka materiāls | Aptuvenais svars uz vienu metru (20 mm OD, 2 mm siena, izņemot iekšējo vadu) | Relatīvais svars (PTFE=1×) |
|---|---|---|---|
| Apvalks ar PTFE | PTFE (blīvums 2,2 g/cm³) | ~0,25 kg | 1× |
| Nerūsējošā tērauda apvalks | SS 316 (blīvums 8,0 g/cm³) | ~0,95 kg | ~3.8× |
| Incoloy apvalks | Incoloy 800 (blīvums 8,1 g/cm³) | ~0,96 kg | ~3.8× |
| Ar vara apvalku | Varš (blīvums 8,96 g/cm³) | ~1,06 kg | ~4.2× |
Piezīme. Faktiskais sildītāja svars ietver iekšējās pretestības vadu un galus, taču proporcionālās atšķirības paliek līdzīgas.
Praktiskas lietošanas priekšrocības uzstādīšanas laikā
Ievērojama PTFE sildītāju mazākā svara priekšrocība ir ērta lietošana uzstādīšanas laikā. 3 metrus garš nerūsējošā tērauda iegremdējamais sildītājs var svērt 5 kg vai vairāk, tāpēc drošai pozicionēšanai ir nepieciešami divi uzstādītāji vai mehāniski celšanas palīglīdzekļi. Tāda paša garuma un diametra PTFE sildītājs sver aptuveni 1,3 kg, ar kuru ērti rīkoties var viens tehniķis.
Šis svara samazinājums sniedz vairākas konkrētas priekšrocības:
Samazināta uzstādīšanas personāla fiziskā slodze– Garu, smagu sildītāju pacelšana un manevrēšana pozīcijā, īpaši caur tvertnes atverēm vai virs kāpnēm, ir mazāk nogurdinoša un rada mazāku sildītāja nomešanas vai sabojāšanas risku.
Vienkāršotas montāžas un atbalsta prasības– Vieglāki sildītāji rada mazāku statisko slodzi uz tvertnes malām, atlokiem, montāžas kronšteiniem un starpsienu veidgabaliem. Plastmasas tvertnēs vai traukos ar plānām -sienām šī samazinātā slodze samazina atloka šļūdes vai lokālas spriegumu plaisāšanas risku.
Vieglāka izlīdzināšana un regulēšana– Viegla PTFE sildītāja novietošana, lai sasniegtu optimālu iegremdēšanas dziļumu vai atstarpi no tvertnes sienām, prasa mazāk pūļu, un to bieži var veikt bez instrumentiem.
Praksē tehniskās apkopes komandas bieži ziņo, ka bojāta metāla -apvalku sildītāja nomaiņa pret PTFE sildītāju ar salīdzināmu jaudu ievērojami atvieglo uzstādīšanas procesu pat tad, ja PTFE sildītājs ir fiziski garāks (iepriekšējos rakstos apspriestā zemākā pieļaujamā vatu blīvuma sekas).
Svara samazināšana ir visnozīmīgākā lielākiem, garākiem sildītājiem
PTFE svara priekšrocības kļūst arvien izteiktākas, palielinoties sildītāja garumam. 6 metru (apmēram 20 pēdas) PTFE iegremdējamais sildītājs varētu svērt 2,5 kg, savukārt līdzvērtīgs nerūsējošā tērauda sildītājs svērtu gandrīz 10 kg. Ļoti gariem sildītājiem, ko izmanto dziļās tvertnēs vai pārklājuma vannās, šī atšķirība var noteikt, vai uzstādīšanai ir nepieciešams pacēlājs, īpašas sastatnes vai divas personas.
Turklāt piegādes izmaksas tieši ietekmē svars. Palete, kurā ir desmit PTFE sildītāji, var svērt par 70% mazāk nekā tāds pats daudzums sildītāju ar metāla -apvalku, tādējādi samazinot kravas pārvadājumu izmaksas un padarot aviopārvadājumus par piemērotāku iespēju steidzamai nomaiņai.
Ierobežojumi un apsvērumi
Lai gan PTFE sildītāju mazais svars ir ārkārtīgi izdevīgs, ir vērts atzīmēt dažus praktiskus piesardzības pasākumus. PTFE ir salīdzinoši mīksts materiāls salīdzinājumā ar metālu. Vieglais apvalks ir vairāk pakļauts nejaušiem griezumiem, nobrāzumam vai caurduršanai rupjas darbības laikā. Tāpēc uzstādīšanas procedūrās ir jāuzsver rūpīga apiešanās, -izvairoties no sildītāja vilkšanas pāri asām tvertnes malām vai uzkāpšanas uz apvalka-, lai gan nelielais svars var veicināt gadījuma ārstēšanu.
Turklāt, tā kā PTFE sildītāji ir vieglāki, tie var nebūt tik "būtiski" kā metāla sildītāji. Šāda uztvere dažkārt rada bažas par izturību, taču pareizi ražoti PTFE sildītāji ir izturīgi, ja ar tiem pareizi rīkojas, un tiem ir izcila ķīmiskā izturība.
Secinājums: viegls dizains vienkāršo uzstādīšanu un samazina atbalsta prasības
Galvenā blīvuma atšķirība starp PTFE (≈2,2 g/cm³) un metāla apvalka materiāliem, piemēram, nerūsējošo tēraudu (≈8,0 g/cm³), nozīmē, ka identisku izmēru PTFE sildītājs sver aptuveni vienu ceturtdaļu vairāk nekā tā metāla līdzinieks. Šis svara samazinājums ir visnozīmīgākais garākiem sildītājiem, kur apstrāde un uzstādīšana kļūst arvien grūtāka.
PTFE sildītāju vieglais raksturs atvieglo uzstādīšanu{0}}, ļaujot vadību veikt vienam tehniķim, samazināt slodzi un samazināt mehāniskā atbalsta prasības tvertnes diskiem un kronšteiniem. Tiek samazinātas arī piegādes izmaksas. Materiāla izvēle iegremdējamiem sildītājiem ietekmē ne tikai ķīmisko savietojamību un termisko veiktspēju, bet arī praktiskos uzstādīšanas faktorus, piemēram, svaru, pārvietošanās vieglumu un montāžas aparatūras prasības. Lietojumprogrammām, kurās ir nepieciešama bieža sildītāja nomaiņa, uzstādīšana virs galvas vai viegla tvertnes konstrukcija, zemais PTFE blīvums piedāvā skaidru un vērtīgu priekšrocību.
