Helendaja tarbimise mõistatus
Happelise tsinkimise liinijuht märkab valgendi tarbimise suurenemist. Kuus kuud tagasi säilitas ladestumise sära 200 ml valgendit 1000 amp-tunni kohta. Nüüd tekitab sama tarbimine madala-voolu-tihedusega piirkondades häguseid ladestusi. Vastuvõetava välimuse saavutamiseks vajab vann 300 ml.
Vannianalüüs välistab saastumise. Temperatuuri reguleerimine näib olevat normaalne 30 kraadi juures. Kuid valgendaja kaob kiiremini kui elektrokeemiline tarbimine. Puuduv lisaaine laguneb termiliselt vanni temperatuuri regulaatorile nähtamatus kohas: soojusvaheti pinnal.
Seina temperatuuri probleem
Auruga-kuumutatud keelekümblusspiraalide pinnatemperatuur on palju kõrgem kui koguvanni temperatuur. 3 bargi aur kondenseerub spiraali sees 143 kraadi juures. Toru välisseina temperatuur sõltub protsessipoolsest soojusülekandetegurist, kuid tüüpilistes happelise tsingi tingimustes mõõduka segamise korral on seina temperatuur vahemikus 70 kuni 95 kraadi.
Happelised tsinkvalgendid -tavaliselt aldehüüdid, ketoonid ja polüeeterpindaktiivsed ained-algavad termiliselt laguneda temperatuuril üle 50 kraadi. Seinatemperatuuril 70 kraadi lagunevad pooli pinnaga kokkupuutuvad valgendi molekulid kiiresti. Puistevann 30 kraadi juures jääb stabiilseks, kuid kuuma mähise seinaga külgnev õhuke piirkiht muutub keemilise hävitamise tsooniks.
See selgitab tarbimismüsteeriumi. Brightener laguneb mitte kogu vanni mahu ulatuses, vaid valikuliselt soojusülekandepinnal. Iga liiter vanni, mis ringleb kuumast spiraalist mööda, kaotab termilise lagunemise tõttu osa oma lisandisisaldusest.
Tabel 1: Seina temperatuuri ja valgendi lagunemiskiiruse võrdlus
| Küttekeha materjal | Aururõhk (barg) | u. Seina temperatuur ( kraad) | Helendaja suhteline lagunemiskiirus |
|---|---|---|---|
| SS 316L mähis | 3.0 | 85-95 | Kõrge |
| Titaanist mähis | 3.0 | 80-90 | Kõrge |
| SS 316L madala auruga | 1.0 | 60-70 | Mõõdukas |
| PTFE mähis | 3.0 | 55-65 | Madal |
Seinte temperatuurid arvutatud happelise tsinkvanni jaoks 30 kraadi juures mõõduka õhuga segamisel. PTFE seina temperatuur on madalam soojusjuhtivuse erinevuste tõttu, mis tekitavad toru seina sees järsema gradiendi.
Kuidas PTFE vähendab seina temperatuuri
PTFE-l on madalam soojusjuhtivus kui metallidel. See omadus, mida sageli peetakse puuduseks, mis nõuab suuremat pinda, pakub lisanditega{1}}vannidele ootamatut kasu. Madalam soojusjuhtivus tekitab toru seina ulatuses järsema temperatuurigradiendi.
Auru{0}}kuumutusega metallspiraali puhul on sisesein 143 kraadi (auru küllastustemperatuur) ja välisseina temperatuur võib-olla 90 kraadi. Temperatuurilangus üle 1,5 mm metallseina on ligikaudu 53 kraadi, koondunud enamasti torust väljaspool olevasse piirkihti.
1,0 mm seinapaksusega PTFE mähise puhul on sisesein 143 kraadi, välissein aga 55-65 kraadi. PTFE madalam soojusjuhtivus põhjustab suurema temperatuuri languse toru seina sees, vähendades välispinna temperatuuri 20-30 kraadi võrreldes metalliga.
See madalam pinnatemperatuur on madalam kui enamiku happeliste tsinkvalgendajate kiire{0}}lagunemise lävi. PTFE pinnaga kokku puutuvad lisandmolekulid ei koge termilist šokki, mis neid metallpindadel hävitab. Heledate tarbimine taastub peamiselt elektrokeemiliste tarbimismäärade juurde.
Stabiilne lisandite tarbimine, stabiilsed kulud
Kui valgendi laguneb kerise pinnal termiliselt, muutub tarbimine ettearvamatuks. See varieerub sõltuvalt aururõhu kõikumisest, vanni taseme muutustest, mis mõjutavad sukeldatud pooli pinda, ja segamise muutustest, mis muudavad piirkihi paksust. Pindamisliini juht kompenseerib seda valgendi liigse -lisamisega, suurendab kemikaalide kulusid ja riskib üledoseerimise defektidega.
PTFE soojusvaheti stabiliseerib lisandite tarbimist, kõrvaldades esmase termilise lagunemise raja. Nagu elektrokeemiline teooria ennustab, jälgitakse valgendajate lisamise kiirust täpsemalt amper-tunni läbilaskevõimega. Keemiakulud muutuvad prognoositavaks. Suure -voolu-tihedusega piirkondades väheneb lokaalse valgendi nälgimise oht, kuna lisand ei hävine küttekeha pinnal.
Praktilised tulemused barreli tsingiliinist
Tünniga tsinkimisliin, mis töötleb autode kinnitusvahendeid, mis on muudetud roostevabast terasest auruspiraalidest PTFE soojusvahetiteks. Enne teisendamist oli valgendi tarbimine keskmiselt 280 ml 1000 ampri-tunni kohta, mis kõikus oluliselt nädalast- kuni-. Liinil esines perioodiliselt uduseid ladestusi, mis on tingitud valgendi ammendumist käsitsi lisamise vahel.
Pärast PTFE paigaldamist stabiliseerus valgendi tarbimine 190 ml-ni 1000 amp -tunni kohta. Nädala -–-nädal vähenes ±30%-lt ±10%-le. Hägused hoiusedefektid vähenesid üle 70%. Ainuüksi aastane valgendi kulude kokkuhoid tõi esimesel aastal tagasi 35% PTFE-spiraali kapitaliinvesteeringust.
Kokkuvõte
Auruga kuumutatud-metallispiraalid happelistes tsinkvannides töötavad seinatemperatuuril, mis hävitavad termiliselt orgaanilised valgendid. Saadud lisandite lagunemine toimub soojusülekande pinnal, mis on vanni temperatuuri jälgimise jaoks nähtamatu, suurendades kemikaalide kulusid ja põhjustades vahelduvaid kvaliteediprobleeme.
PTFE soojusvaheti lahendab selle välisseina madalama temperatuuri kaudu. Soojusjuhtivuse erinevus, mida sageli nimetatakse puuduseks, annab tegelikult eelise lisandi lagunemise vähendamisel. Koos metallilise saastumise ja korrosiooni puudumisega parandab PTFE spiraal vanni stabiilsust keemiliste, termiliste ja saastemõõtmete lõikes.
Tsingimise jaoks, mille eesmärk on vähendada valgendi tarbimist ja parandada vanni stabiilsust, on tehniline analüüs saadaval vanni mahu, töötemperatuuri, praeguse mähise spetsifikatsioonide, valgendi tüübi ja tarbimise ajaloo ning saadaoleva aururõhu esitamisel.
