Ķīmiskās vannas ar augstu-hlorīda saturu rada sarežģītu korozijas, paaugstinātas temperatūras un nepārtrauktas elektriskās sildīšanas kombināciju. Sildītājs, kas labi darbojas tīrā ūdenī{2}}bāzētā procesā, var piedzīvot daudz ātrāku noārdīšanos, palielinoties hlorīda koncentrācijai, temperatūrai un ekspozīcijas laikam.
Galvanizācijas un ķīmiskās apstrādes iekārtām galvenais jautājums nav tikai par to, vai PTFE var saskarties ar hlorīdu{0}}saturošu šķīdumu. Svarīgāks jautājums ir par to, vaipilnīgs PTFE iegremdējamā sildītāja dizainsvar uzturēt ķīmisko izturību, siltuma pārnesi, elektrisko izolāciju un mehānisko stabilitāti faktiskajos vannas apstākļos.
Kāpēc hlorīda koncentrācija ir svarīga
Šķīdumi, kas bagāti ar hloru{0}}, var būt ļoti agresīvi pret daudziem tradicionāliem metāliskiem materiāliem, īpaši, ja paaugstinās temperatūra un ķīmisko vielu koncentrācija.
PTFE iegremdējamais sildītājs novieto ķīmiski izturīgu fluorpolimēra barjeru starp sildelementu un procesa šķidrumu. Šī konstrukcija var būt noderīga, ja tieša metāla sildelementu iedarbība radītu nepieņemamus korozijas riskus.
Tomēr ķīmisko saderību nekādā gadījumā nedrīkst spriest tikai pēc hlorīda koncentrācijas. Temperatūra, pH, oksidējošās vielas, piedevas un iedarbības ilgums var ietekmēt ilglaicīgu veiktspēju.
Tāpēc faktiskajai ķīmiskajai receptei vajadzētu būt daļai no sildītāja izvēles.
Kā PTFE aizsargā sildelementu
Tipiskā PTFE iegremdējamā sildītājā tiek izmantots elektriski apsildāms iekšējais elements, kas aizsargāts ar PTFE{0}}konstrukciju.
Sildīšanas elements pārvērš elektroenerģiju siltumenerģijā. Tad siltums iziet cauri aizsargkonstrukcijai un nonāk apkārtējā šķidrumā.
Vienkāršotā siltuma pārneses{0}}attiecība ir šāda:
Q=hAΔT
kur Q apzīmē siltuma pārnesi, h ir efektīvais siltuma{0}}pārvades koeficients, A ir efektīvais apkures laukums un ΔT ir temperatūras starpība.
PTFE nodrošina spēcīgu ķīmisko pretestību un elektrisko izolāciju, taču tā siltumvadītspēja ir salīdzinoši zema salīdzinājumā ar daudziem metāliem. Tas padara virsmas laukumu un jaudas sadalījumu īpaši svarīgu.
Kāpēc jākontrolē vatu blīvums
Kodīgām ķīmiskām vannām vienkārša sildītāja jaudas palielināšana ne vienmēr ir labākā pieeja.
Vidējo virsmas siltuma plūsmu var izteikt šādi:
q = P/A
kur P ir apkures jauda un A ir aktīvā apkures zona.
Kompakts sildītājs, kas rada lielu jaudu uz mazas virsmas, var radīt lielāku lokālo termisko slodzi nekā sildītājs ar lielāku aktīvās virsmas laukumu ar tādu pašu kopējo jaudu.
Zemāka siltuma plūsma var būt noderīga, ja process ir jutīgs pret vietējo temperatūru vai ķīmiskām nogulsnēm.
Atbilstošā vērtība ir atkarīga no ķīmiskā šķīduma, cirkulācijas, temperatūras, sildītāja konstrukcijas un procesa prasībām, nevis no viena universāla ierobežojuma.
Svarīgi ir sildītāja garums un tvertnes ģeometrija
Vannas ar augstu-hlorīda saturu bieži tiek uzstādītas tvertnēs, kur ir ierobežota cirkulācija un uzstādīšanas vieta.
Pārāk īss iegremdējamais sildītājs var koncentrēt sildīšanu vienā reģionā. Pārāk garš sildītājs var traucēt tvertnes sienām, sagatavēm, cauruļvadiem vai citam iekšējam aprīkojumam.
Garām tvertnēm vairākas atbilstoši novietotas apkures zonas var nodrošināt labāk kontrolētu siltuma sadali nekā visas kravas koncentrēšana vienā vietā.
Tāpēc sildītāja garums ir jānosaka kopā ar tvertnes dziļumu, šķidruma līmeni, cirkulācijas modeli un nepieciešamo apkures laukumu.
Šķidruma kustība ietekmē siltuma pārnesi
Ķīmiskā koncentrācija ir tikai viena daļa no termiskās konstrukcijas.
Ja šķidruma cirkulācija ap PTFE iegremdējamo sildītāju ir vāja, robežslānis pie sildītāja virsmas var kļūt biezāks, samazinot efektīvu siltuma pārnesi.
Tas var izraisīt augstāku lokālo virsmas temperatūru pat tad, ja vidējā vannas temperatūra šķiet normāla.
Tāpēc cirkulācijas sūkņi, tvertnes ģeometrija, sildītāja orientācija un sildītāja atstatums ir jāapsver kopā.
Kāda ir svarīga elektriskā aizsardzība?
Ķīmiski agresīva vanna neatceļ vajadzību pēc parastās elektriskās aizsardzības.
Apkures kontūra jāprojektē atbilstoši nominālajam spriegumam, jaudai, strāvai, izolācijas sistēmai, zemējuma izvietojumam un vadības metodei.
Pretestības sildītājam:
P=VI
un
I = P/V
Piemēram, ilustratīvs 6 kW sildītājs, kas darbojas pie 230 V, patērē aptuveni 26,1 A.
Faktiskā ķēdes aizsardzība jāizvēlas saskaņā ar visu elektrisko sistēmu, piemērojamiem standartiem, uzstādīšanas nosacījumiem un iekārtu projektu.
Zems šķidruma līmenis ir atsevišķs risks
PTFE ķīmiskā izturība nepasargā iegremdējamo sildītāju no darbības bez atbilstoša šķidruma pārklājuma.
Ja aktīvā apkures sekcija kļūst nepietiekami iegremdēta, siltuma noņemšana var strauji samazināties. Virsmas temperatūra var paaugstināties virs paredzētajiem darbības apstākļiem.
Tāpēc uzticamai instalācijai ir jāapsver šķidruma -līmeņa noteikšana, aizsardzība pret pārkaršanu un vadības bloķēšana, ja process to prasa.
Iekārtas rasējumā skaidri jānorāda minimālais darba šķidruma līmenis.
Kas jāpārbauda pirms pasūtīšanas?
Ja lietojat lielu{0}}hlorīdu, tehniskajā specifikācijā jāiekļauj sildītāja jauda, kas pārsniedz vatus.
Svarīgi parametri ietver:
Ķīmiskais sastāvs
Hlorīda koncentrācija
Darba temperatūra
Vannas mērķa temperatūra
Tvertnes izmēri
Minimālais šķidruma līmenis
Sildītāja garums
Aktīvā apkures zona
Nominālais spriegums
Sildīšanas jauda
Montāžas metode
Kabeļu un spaiļu izkārtojums
Šie apstākļi ļauj PTFE iegremdējamā sildītāja dizainu pielāgot faktiskajam procesam, nevis izvēlēties tikai no jaudas.
Kad ir nepieciešams pielāgots PTFE iegremdējamā sildītāja dizains
Standarta PTFE iegremdējamais sildītājs var būt piemērots salīdzinoši tradicionālajām ķīmisko vielu tvertnēm. Pielāgota inženierija kļūst vērtīgāka, ja hlorīda koncentrācija ir augsta, tvertnes ģeometrija ir neparasta, šķidruma līmenis svārstās, cirkulācija ir ierobežota vai nepieciešama nepārtraukta darbība.
Visuzticamākie dizaina balansiķīmiskā saderība, kontrolēta virsmas siltuma plūsma, pietiekama sildīšanas platība, šķidruma cirkulācija, elektriskā izolācija un uzstādīšanas ģeometrija.
Tāpēc ķīmiskajām vannām ar augstu -hlorīda saturu pareizais PTFE iegremdējamais sildītājs ir jāizvēlas no visa darbības stāvokļa, nevis tikai pēc materiāla nosaukuma vai jaudas.
