Fosfatēšanas līnija pamanīja, ka tās tvertnei bija nepieciešams ilgāks laiks, lai katru mēnesi sasniegtu iestatīto vērtību. Sildītāja strāva atbilst datu plāksnītei, kontrolieris pieprasīja siltumu, un sildītāja virsma virs šķidruma šķita tīra. Kad sildītājs tika izvilkts pārbaudei, apvalka apakšējā trešdaļa tika aprakta zem 25 mm sablīvētu nogulumu-dzelzs fosfāta dūņu, katlakmens un pārnēsāto smilšu slāņa, kas bija nosēdušies un nostiprinājušies uz tvertnes grīdas.
Nosēdumu pārklājums ir izplatīts, bet bieži aizmirsts iemesls PTFE iegremdējamā sildītāja jaudas zudumam. Nosēdumu slānis izolē sildītāja apakšējo daļu, aizturot siltumu un liekot sildītājam darboties karstāk, lai nodrošinātu tādu pašu jaudu. Augstāka virsmas temperatūra paātrina PTFE noārdīšanos un palielina enerģijas patēriņu.
Kā nogulsnes uzkrājas apakšējā sildītāja daļā
Nogulumi nosēžas gravitācijas ietekmē. Tvertnē ar zemu plūsmu netālu no apakšas nogulsnes uzkrājas uz grīdas un pret sildītāja apakšējo daļu. Nogulumu slānis aug uz augšu, jo vairāk cietvielu nogulsnējas.
Nogulumu slānis parasti ir blīvāks un vairāk nostiprināts nekā katlakmens uz sildītāja virsmas. Tas ir nogulsnētu cietvielu, korozijas produktu un pārnešanas daļiņu maisījums. Nogulumu siltumvadītspēja ir atkarīga no to sastāva un porainības, bet parasti tā ir zemāka par PTFE apvalku.
| Nogulumu veids | Tipisks avots | Siltumvadītspēja | Nogulsnēšanās ātrums | Pārklājuma laiks |
|---|---|---|---|---|
| Dzelzs fosfāts | Fosfatēšanas reakcija | 0.5–1.0 W/m·K | Augsts | 2-6 mēneši |
| Metāla hidroksīds | Apšuvuma vannas izvelciet- | 0.2–0.5 W/m·K | Mērens | 4-10 mēneši |
| Kalcija karbonāts | Ciets ūdens | 1.0–2.0 W/m·K | Zems – mērens | 6-18 mēneši |
| Jauktas dūņas | Vairāki avoti | 0.3–0.8 W/m·K | Augsts | 2-6 mēneši |
Nogulumu veidi un to nogulsnēšanās raksturojums
Kāpēc apakšējā trešdaļa ir visvairāk ietekmēta
Sildītāja apakšējā trešdaļa atrodas vistuvāk tvertnes grīdai, kur nogulsnējas nogulsnes. Tas ir arī apgabals ar viszemāko plūsmas ātrumu lielākajā daļā tvertņu. Plūsma ir spēcīgākā virspusē, kur rodas satraukums, un vājākā apakšā, kur uzkrājas nogulsnes.
Nogulumu slānis apakšējā trešdaļā rada termisko barjeru. Sildītāja radītajam siltumam ir jāšķērso nogulšņu slānis, pirms tas sasniedz tilpuma šķidrumu. Nosēdumi palielina siltuma pretestību, kas paaugstina sildītāja virsmas temperatūru.
Sildītājam, kas darbojas ar 1,2 W/cm², 25 mm nogulumu slānis ar siltumvadītspēju 0,5 W/m·K palielina temperatūras kritumu par aptuveni 60 grādiem. Sildītāja virsmas temperatūra paaugstinās par šo daudzumu, kas var nospiest PTFE noārdīšanās diapazonā.
Ietekme uz sildītāja veiktspēju
Sildītāja apakšējā trešdaļa, kas pārklāta ar nogulsnēm, samazina vannas siltumu. Sildītāja efektīvā virsmas laukums ir samazināts. Sildītājam ir jādarbojas karstāk, lai nodrošinātu tādu pašu kopējo siltuma jaudu, un palielinās enerģijas patēriņš.
Nogulsnes maina arī plūsmas modeli ap sildītāju. Nosēdumu slānis var bloķēt plūsmas kanālus sildītāja apakšā, samazinot kopējo cirkulāciju un veidojot mirušās zonas.
Nogulšņu pārklājuma novēršana
Visefektīvākā profilakse ir nogulumu noņemšana pirms to uzkrāšanās. Regulāra tvertnes tīrīšana-ik pēc 3–6 mēnešiem vannās ar augstu-cietvielu saturu-neļauj nosēdumu slānim sasniegt tādu biezumu, kas ietekmē sildītāja darbību.
Plūsmas uzlabošana tvertnes apakšā samazina nogulšņu uzkrāšanos. Sūknēšanas caurule vai izsūknēšanas caurule, kas vērsta gar tvertnes grīdu, notur nogulsnes suspendētās un ļauj tos noņemt, filtrējot.
Sildītājs, kas uzstādīts virs tvertnes grīdas-uz atstarpēm vai kronšteiniem-, samazina sildītāja laukumu, kas ir pakļauts nogulumu slānim. Nosēdumi sakrājas uz grīdas, bet sildītājs atrodas virs tās.
| Profilakses pasākums | Ietekme uz nogulsnēm | Īstenošana | Izmaksas |
|---|---|---|---|
| Regulāra tvertnes tīrīšana | Noņem nogulsnes | Apkopes grafiks | Mērens |
| Bottom sparge vai audzinātājs | Saglabā nogulsnes suspendētās | Iekārtu uzstādīšana | Mērens |
| Paaugstināts sildītāja stiprinājums | Izvairās no saskares ar nogulsnēm | Montāžas dizains | Zems |
| Dūņu slazds | Savāc nogulsnes | Tvertnes dizains | Augstāks |
Profilakses pasākumi PTFE iegremdējamo sildītāju nogulumu pārklājumam
Ja nogulumu pārklājums norāda uz dizaina problēmu
Sildītājs, kas zaudē jaudu nogulumu pārklājuma dēļ, neskatoties uz regulāru tīrīšanu, norāda, ka tvertnes dizains vai sildītāja stiprinājums nav piemērots lietojumam. Pielāgota PTFE iegremdējamā sildītāja konfigurācija ar paaugstinātu stiprinājumu, uzlabotu apakšējo plūsmu un zemāku vatu blīvumu novērš nogulumu pārklājuma galveno cēloni. Specifikācijas procesam ir nepieciešama vannas ķīmija, cietvielu ģenerēšanas ātrums, tvertnes izmēri un nepieciešamā jauda. Iekārtām ar augstu -cieto vielu daudzumu apstrādes vannām, šī lietojumprogrammas-specifiskā pieeja samazina ar nogulsnēm saistītos izvades zudumus un pagarina sildītāja kalpošanas laiku.
