Kõrge-kloriidisisaldusega keemilised vannid loovad keerulise kombinatsiooni korrosioonist, kõrgendatud temperatuurist ja pidevast elektriküttest. Soojendi, mis toimib hästi puhta vee{2}}põhises protsessis, laguneb palju kiiremini, kui kloriidi kontsentratsioon, temperatuur ja kokkupuuteaeg suurenevad.
Galvaniseerimise ja keemilise töötlemise seadmete puhul ei ole põhiküsimus lihtsalt see, kas PTFE võib kokku puutuda kloriidi{0}}sisaldava lahusega. Olulisem on küsimus, kastäielik PTFE sukelküttekeha disainsuudab säilitada keemilise vastupidavuse, soojusülekande, elektriisolatsiooni ja mehaanilise stabiilsuse tegelikes vannitingimustes.
Miks on kloriidi kontsentratsioon oluline?
Kloori{0}}rikkad lahused võivad olla väga agressiivsed paljude tavapäraste metallmaterjalide suhtes, eriti kui temperatuur ja kemikaalide kontsentratsioon tõusevad.
PTFE sukelsoojendi asetab kütteelemendi ja protsessivedeliku vahele keemiliselt vastupidava fluoropolümeeri barjääri. See konstruktsioon võib olla kasulik, kui metalliliste kütteelementide otsene kokkupuude tekitaks lubamatuid korrosiooniriske.
Kuid keemilist ühilduvust ei tohiks kunagi hinnata ainult kloriidi kontsentratsiooni põhjal. Temperatuur, pH, oksüdeerivad ained, lisandid ja kokkupuute kestus võivad mõjutada pikaajalist{1}}jõudlust.
Seetõttu peaks tegelik keemiline retsept olema osa küttekeha valikust.
Kuidas PTFE kütteelementi kaitseb
Tüüpiline PTFE sukelsoojendi kasutab elektriliselt soojendatavat sisemist elementi, mis on kaitstud PTFE{0}}põhise konstruktsiooniga.
Kütteelement muudab elektrienergia soojusenergiaks. Seejärel liigub soojus läbi kaitsekonstruktsiooni ümbritsevasse vedelikku.
Lihtsustatud soojusülekande{0}}suhe on järgmine:
Q=hAΔT
kus Q on soojusülekanne, h on efektiivne soojus{0}}ülekandetegur, A on efektiivne küttepindala ja ΔT on temperatuuride erinevus.
PTFE tagab tugeva keemilise vastupidavuse ja elektriisolatsiooni, kuid selle soojusjuhtivus on paljude metallidega võrreldes suhteliselt madal. See muudab pindala ja võimsusjaotuse eriti oluliseks.
Miks vattihedust tuleks kontrollida?
Söövitavate keemiliste vannide puhul ei ole lihtsalt küttekeha võimsuse suurendamine alati parim viis.
Pinna keskmist soojusvoogu saab väljendada järgmiselt:
q = P/A
kus P on küttevõimsus ja A on aktiivne küttepiirkond.
Kompaktne küttekeha, mis toodab väikesel pinnal suurt võimsust, võib tekitada suurema lokaalse soojuskoormuse kui sama koguvõimsuse juures suurema aktiivse pinnaga küttekeha.
Madalam soojusvoog võib olla kasulik, kui protsess on tundlik kohaliku temperatuuri või keemiliste sademete suhtes.
Sobiv väärtus sõltub pigem keemilisest lahusest, tsirkulatsioonist, temperatuurist, küttekeha ehitusest ja protsessi nõuetest, mitte ühest universaalsest piirist.
Küttekeha pikkus ja paagi geomeetria on olulised
Kõrge-kloriidisisaldusega vannid paigaldatakse sageli mahutitesse, kus ringlus ja paigaldusruum on piiratud.
Liiga lühike sukelkütteseade võib koondada kuumutamise ühte piirkonda. Liiga pikk kütteseade võib häirida paagi seinu, toorikuid, torustikke või muid sisemisi seadmeid.
Pikkade paakide puhul võivad mitmed sobivalt paigutatud küttetsoonid tagada paremini kontrollitud soojusjaotuse kui kogu koormuse koondamine ühte kohta.
Seetõttu tuleks küttekeha pikkus määrata koos paagi sügavuse, vedeliku taseme, tsirkulatsioonimustri ja vajaliku küttepinnaga.
Vedeliku liikumine mõjutab soojusülekannet
Keemiline kontsentratsioon on vaid üks osa termilisest disainist.
Kui vedeliku ringlus PTFE sukelsoojendi ümber on nõrk, võib küttekeha pinna lähedal asuv piirkiht muutuda paksemaks, vähendades efektiivset soojusülekannet.
See võib põhjustada kõrgemaid lokaalseid pinnatemperatuure isegi siis, kui vanni keskmine temperatuur näib olevat normaalne.
Seetõttu tuleks tsirkulatsioonipumpasid, paagi geomeetriat, küttekeha suunda ja küttekehade vahekaugust käsitleda koos.
Milline elektrikaitse on oluline?
Keemiliselt agressiivne vann ei välista vajadust tavapärase elektrikaitse järele.
Küttekontuur peaks olema projekteeritud vastavalt nimipingele, võimsusele, voolule, isolatsioonisüsteemile, maandusele ja juhtimismeetodile.
Takistusliku küttekeha jaoks:
P=VI
ja
I = P/V
Näiteks 230 V pingel töötav näitlik 6 kW küttekeha võtab umbes 26,1 A.
Tegelik vooluahela kaitse tuleb valida vastavalt kogu elektrisüsteemile, kehtivatele standarditele, paigaldustingimustele ja seadme konstruktsioonile.
Madal vedelikutase on omaette risk
PTFE keemiline vastupidavus ei kaitse sukelsoojendit ilma piisava vedelikukatteta töötamise eest.
Kui aktiivne küttesektsioon on ebapiisavalt sukeldatud, võib soojuse eemaldamine järsult väheneda. Pinna temperatuur võib tõusta ettenähtud töötingimustest kõrgemale.
Usaldusväärne paigaldus peaks seetõttu arvestama vedeliku-taseme tuvastamisega, ülekuumenemise kaitsega ja juhtblokeeringutega, kui protsess seda nõuab.
Töövedeliku minimaalne tase peaks olema seadme joonisel selgelt märgitud.
Mida tuleks enne tellimist kontrollida?
Suure-kloriidisisaldusega rakenduse puhul peaks tehniline spetsifikatsioon sisaldama rohkem kui küttekeha võimsust.
Oluliste parameetrite hulka kuuluvad:
Keemiline koostis
Kloriidi kontsentratsioon
Töötemperatuur
Vanni sihttemperatuur
Paagi mõõtmed
Minimaalne vedeliku tase
Küttekeha pikkus
Aktiivne küttepiirkond
Nimipinge
Küttevõimsus
Paigaldusmeetod
Juhtmete ja klemmide paigutus
Need tingimused võimaldavad PTFE sukelsoojendi konstruktsiooni sobitada tegeliku protsessiga, mitte valida ainult võimsuse järgi.
Kui on vaja kohandatud PTFE sukelküttekeha disaini
Suhteliselt tavapäraste keemiapaakide jaoks võib sobida standardne PTFE sukelkütteseade. Kohandatud projekteerimine muutub väärtuslikumaks, kui kloriidi kontsentratsioon on kõrge, paagi geomeetria on ebatavaline, vedeliku tase kõigub, ringlus on piiratud või on vajalik pidev töö.
Kõige usaldusväärsemad disaini tasakaaludkeemiline ühilduvus, juhitav pinnasoojusvoog, piisav küttepind, vedeliku ringlus, elektriisolatsioon ja paigaldusgeomeetria.
Kõrge -kloriidisisaldusega keemiavannide jaoks tuleks õige PTFE-sukelsoojendi valida kogu töötingimuste, mitte ainult materjali nimetuse või võimsuse järgi.
