Apšuvuma veikals pēc deviņu mēnešu ekspluatācijas izņēma PTFE iegremdējamo sildītāju no cinkošanas tvertnes. Sildītājam bija horizontāla plaisa, kas virzās gar šķidruma līniju{1}}robežu starp iegremdēto un atklāto sekciju. Plaisa bija iekļuvusi PTFE un atklāja metāla apvalku. Tvertne bija aprīkota ar pludiņa slēdzi, kas kontrolēja šķidruma līmeni, bet slēdžam bija aptuveni 40 mm atstarpe, un līmenis cikliski cēlās uz augšu un uz leju sildītāja augšpusē.
Pludiņslēdži ir izplatītas līmeņa kontroles ierīces apšuvuma un ķīmiskās apstrādes tvertnēs. Tie ir vienkārši, uzticami un lēti. Taču tiem ir ierobežots diapazons-diapazons starp ieslēgšanas-un izslēgšanas-līmeņiem-, kas ļauj šķidruma līmenim svārstīties. Ja sildītājs ir novietots tā, lai šķidruma līnija nonāktu tukšajā joslā, sildītājs ciklos starp iegremdētajiem un atklātajiem stāvokļiem, un PTFE plaisas gar šķidruma līniju.
Kāpēc šķidruma līnija ir stresa koncentrācijas zona
Šķidruma līnija ir robeža starp sildītāja iegremdēto un atklāto daļu. Iegremdēto daļu atdzesē procesa šķidrums. Atklātā daļa tiek atdzesēta ar gaisu, kas ir daudz mazāk efektīva. Temperatūras atšķirība starp abām porcijām var būt 50–100 grādi.
Iegremdētā daļa izplešas mazāk nekā atklātā daļa. Diferenciālā izplešanās rada bīdes spriegumu šķidruma līnijā. Spriegums koncentrējas uz PTFE virsmas, kur polimērs ir saistīts ar metāla apvalku. Atkārtota riteņbraukšana izraisa noguruma plaisāšanu.
| Šķidruma līmeņa cikls | Temperatūras atšķirība pie šķidruma līnijas | Stresa amplitūda | Laiks saplaisāt |
|---|---|---|---|
| <10 mm | 40-60 grādi | Zems | >36 mēneši |
| 10-25 mm | 50-80 grādi | Mērens | 18-30 mēneši |
| 25-40 mm | 60-100 grādi | Augsts | 8-16 mēneši |
| 40-60 mm | 80-120 grādi | Ļoti augsts | 4-10 mēneši |
| >60 mm | >120 grādi | Smags | 2-6 mēneši |
Šķidruma līmeņa cikliskums un tās ietekme uz PTFE plaisāšanu šķidruma līnijā
Kāpēc pludiņslēdži rada riteņbraukšanu ar šķidruma līniju
Pludiņa slēdzis darbojas, atverot vai aizverot ķēdi, kad šķidruma līmenis sasniedz iestatīto punktu. Slēdžam ir strupceļš,{1}}līmenim ir jāsamazinās, pirms slēdzis aizver uzpildes vārstu. Atkarīgā josla parasti ir 20–50 mm atkarībā no slēdža konstrukcijas.
Ja sildītājs ir novietots tā, lai šķidruma līnija nonāktu tukšajā joslā, sildītājs ciklos starp iegremdētu un atklātu stāvokli katrā uzpildīšanas ciklā. Ciklu skaits ir atkarīgs no iztvaikošanas un{1}}iztvaikošanas ātruma. Tvertnē ar augstu iztvaikošanas līmeni līmenis var mainīties vairākas reizes dienā.
Kāpēc pie šķidruma līnijas veidojas plaisa
Plaisa veidojas pie šķidruma līnijas, jo tur ir vislielākais spriegums. PTFE pie šķidruma līnijas tiek pakļauts pilnai temperatūras starpībai starp mitro un sauso sekciju. Bīdes spriegums ir koncentrēts PTFE-metāla saskarnē.
Plaisa izplatās horizontāli pa šķidruma līniju. Tā var palikt virsmas plaisa vairākus mēnešus, vai arī tā var iekļūt PTFE un atklāt metālu. Kad metāls ir pakļauts, sākas korozija un sildītājs neizdodas.
Šķidruma līnijas plaisāšanas novēršana
Visefektīvākā profilakse ir sildītāja novietošana tā, lai šķidruma līnija atrastos krietni zem pludiņslēdža strupceļa. Apsildāmās sekcijas augšdaļai jābūt vismaz 75 mm zem minimālā šķidruma līmeņa. Tas nodrošina, ka sildītājs paliek pilnībā iegremdēts pat tad, ja līmenis ir atmirušās joslas zemākajā punktā.
Zema{0}}līmeņa bloķēšana nodrošina papildu aizsardzību. Bloķētājs pārtrauc strāvu sildītājam, ja līmenis nokrītas zem drošā sliekšņa. Bloķēšanai jābūt neatkarīgai no pludiņa slēdža, un tai ir nepieciešama manuāla atiestatīšana.
Sildītājs ar īsāku apsildāmo sekciju, kas paliek krietni zem parastās šķidruma līnijas, nodrošina rezervi pret līmeņa svārstībām. Ja tvertne ir pietiekami dziļa, apsildāmās daļas novietošana tvertnes apakšējā daļā saglabā to iegremdētu pat tad, ja līmenis ievērojami samazinās.
| Profilakses pasākums | Ietekme uz šķidruma līnijas plaisāšanu | Īstenošana |
|---|---|---|
| Apakšējā sildītāja pozīcija | Izvairās no mirušās joslas | Sildītāja montāža |
| Zema{0}}līmeņa bloķēšana | Samazina jaudu zemā līmenī | Līmeņa sensors un relejs |
| Īsāka apsildāmā sekcija | Uztur sildītāju iegremdētu | Sildītāja dizains |
| Samazināta mirušā josla | Mazāka līmeņa riteņbraukšana | Pludiņslēdža jauninājums |
Profilakses pasākumi šķidruma līnijas plaisāšanai tvertnēs ar pludiņslēdžiem
Ja šķidruma līnijas plaisāšana norāda uz dizaina problēmu
Sildītājs, kas saplaisā pie šķidruma līnijas, neraugoties uz zemo montāžas pozīciju un zemu -līmeņa bloķēšanu, norāda, ka pludiņa slēdža tukšā josla ir pārāk liela lietošanai. Pielāgota PTFE iegremdējamā sildītāja konfigurācija ar īsāku apsildāmu sekciju, zemāku montāžas pozīciju un zema-līmeņa bloķēšanu novērš šķidruma līnijas plaisāšanas galveno cēloni. Specifikācijas procesam ir nepieciešami tvertnes izmēri, pludiņa slēdža tukšā josla, normālais un minimālais šķidruma līmenis un vajadzīgā jauda. Iekārtām ar pludiņa slēdža līmeņa kontroli, šī lietojumprogrammas{5}}pieeja samazina šķidruma līnijas plaisāšanu un pagarina sildītāja kalpošanas laiku.
