Keemiline vann suudab uuena hoida õiget temperatuuriPTFE sukelkütteseadeon paigaldatud, kuid kuumenemine muutub pärast kuudepikkust tootmist järk-järgult aeglasemaks. Üks võimalik põhjus on sademete kogunemine küttepinnale.
Kristallid, katlakivi, reaktsioonisaadused või hõljuvad ained võivad moodustada PTFE pinnale kihi. Isegi kui kütteseade jätkab normaalse elektrivoolu tõmbamist, võib täiendav soojustakistus vähendada tõhusat soojusülekannet protsessivedelikku.
Kuidas hoiused muudavad soojusülekannet
Küttekeha pind peab kandma soojusenergiat läbi mitme kihi, enne kui energia jõuab vedelikku.
Lihtsustatud suhe on järgmine:
Q=ΔT/Rtotal
kusQon soojusülekanne,ΔTon üldine temperatuuride erinevus jaRkokkutähistab kombineeritud soojustakistust.
Sadestumiskihi tekkimisel tekib täiendav takistus.
Sama elektrivõimsus võib siis nõuda suuremat temperatuurierinevust kütteelemendi ja vedeliku vahel, et soojust edastada algse kiirusega.
See selgitab, miks küttekeha võib elektriliselt töötada, kui kütte jõudlus halveneb.
Miks mõned keemiavannid tekitavad rohkem ladestusi?
Sademete moodustumine sõltub suuresti protsessi keemiast.
Üldised tingimused hõlmavad järgmist:
Kõrge keemiline kontsentratsioon
Lokaalne aurustumine
Kristallisatsioon
Suspendeeritud tahked ained
Sademete reaktsioonid
Kehv vanni ringlus
Liigne lokaalne küte
Vanni ebapiisav hooldus
Seetõttu võib paaki sadestuda isegi siis, kui puistekemikaalide kontsentratsioon jääb normaalsesse tootmisvahemikku.
Kohalikud tingimused vahetult kütteseadme ümber võivad erineda paagi keskmistest tingimustest.
Kohalik temperatuur võib ladestumist kiirendada
Kui tsirkulatsioon küttekeha ümber on nõrk, võib küttepinda vahetult ümbritsev vedelik muutuda kuumaks kui lahtine vann.
See võib mõnes protsessis luua soodsad tingimused sadestamiseks või kristalliseerumiseks.
Küttevõimsuse ja pindala vaheline suhe on kasulik lähtepunkt:
q = P/A
kusqon keskmine soojusvoog,Pon küttekeha võimsus jaAon aktiivne küttepiirkond.
Mõelge illustreerivale võrdlusele:
| Küttekeha seisukord | Võimsus | Aktiivne piirkond | Keskmine soojusvoog | Võimalik termiline efekt |
|---|---|---|---|---|
| Hajutatud küte | 10 kW | 1.0 m² | 10 kW/m² | Madalam keskmine kohalik koormus |
| Kontsentreeritud küte | 10 kW | 0.5 m² | 20 kW/m² | Kõrgem keskmine kohalik koormus |
| Vähendatud efektiivne ala | 10 kW | 0.4 m² | 25 kW/m² | Suurem termiline kontsentratsioon |
Need väärtused on illustratiivsed ega kehtesta universaalseid PTFE tööpiire.
Hoiused võivad luua tagasisideefekti
Hoiuste moodustamine võib muutuda ise{0}}tugevdavaks.
Järjestus võib välja näha selline:
Esialgne sade → suurem soojustakistus → kõrgem lokaalne pinnatemperatuur → suurem sadestustendents → paksem sade
Tegelik mehhanism sõltub keemilisest süsteemist, seega ei tohiks seda järjestust iga protsessi puhul eeldada.
Kui aga küttejõudlus järk-järgult väheneb ja elektrisisend jääb stabiilseks, tuleks tõrkeotsingu käigus arvestada pinna saastumisega.
Tiraaž mõjutab hoiuste jaotust
Seiskunud piirkonda paigutatud küttekeha võib koguda hoiuseid erinevalt tugevast tsirkulatsiooniteekonnast.
Halb tsirkulatsioon võib lubada hõljuval materjalil pikemaks ajaks küttepinna lähedusse jääda.
Seevastu liigne vool võib põhjustada muid protsessiprobleeme, nagu pritsmed või ebastabiilsed pinnatingimused.
Kasulik sihtmärk on kontrollitud tsirkulatsioon, mis asendab pidevalt küttepinda ümbritsevat vedelikku ilma protsessi häirimata.
Miks küttekeha võimsuse suurendamine ei pruugi probleemi lahendada?
Oletame, et paak vajab temperatuuri hoidmiseks algselt 8 kW. Pärast märkimisväärsete sademete tekkimist töötab sama kütteseade pidevalt, kuid vanni temperatuur hakkab langema.
Elektrienergia suurendamine võib tunduda ilmselge lahendus.
Kui aga sademekiht on piiravaks soojustakistuseks, võib täiendav võimsus tõsta all oleva küttestruktuuri temperatuuri, ilma et see proportsionaalselt parandaks soojusülekannet vanni.
Parem reageerimine võib hõlmata ülevaatust, puhastamist, keemiakontrolli, tsirkulatsiooni parandamist või küttekeha asendamist, olenevalt põhjusest ja ladestumise omadustest.
Kuidas tuvastada sissemakse{0}}seotud jõudluse kaotus
Mitmed tegevussuunad võivad anda kasulikke vihjeid.
Tüüpiline muster võib sisaldada järgmist:
Pikem käivitamise kütteaeg
Suurenenud küttekeha tööprotsent
Aeglasem temperatuuri taastumine pärast laadimist
Suurem erinevus küttekeha ja vanni temperatuuride vahel
Nähtavad pinnasadestused
Suurenev temperatuuri ebaühtlus{0}}
Elektrilised mõõtmised võivad samuti aidata eristada termilist saastumist elektririkkest.
Kui pinge ja vool jäävad eeldatavate väärtuste lähedale, samal ajal kui kütte jõudlus järk-järgult halveneb, võib probleem olla pigem kooskõlas termilise{0}}ülekande probleemiga kui lihtsa takistuse rikkega.
Puhastamine nõuab protsessi{0}}spetsiifilisi juhtelemente
Igat hoiust ei saa eemaldada sama puhastusmeetodiga.
Puhastusprotseduur peaks arvestama:
Hoiuse koostis
PTFE pinna seisund
Keemiline ühilduvus
Mehaanilise puhastuse piirangud
Nõutav pinnaviimistlus
Küttekeha ehitus
Agressiivne mehaaniline töötlemine või kokkusobimatud puhastuskemikaalid võivad komponente kahjustada isegi siis, kui algne protsessikeemia on sobiv.
Dokumenteeritud puhastusintervall võib olla kasulik, kui ladestumine on korduv tootmisprobleem.
Valimisel tuleks arvesse võtta saastumise tingimusi
Kui täpsustada aPTFE sukelkütteseadesissemakse{0}}vanni puhul on kasulik teave:
Keemiline koostis
Kontsentratsioonivahemik
Töötemperatuur
Teadaolevad sademete tingimused
Peatatud{0}}tahke kontsentratsioon
Ringluse meetod
Nõutav küttevõimsus
Aktiivne küttepind
Puhastamise sagedus
Eeldatav tootmistsükkel
See võimaldab hinnata kütteseadme konstruktsiooni nii keemilise ühilduvuse kui ka termilise saastumise riski osas.
Keemilised sadestused võivad seetõttu vähendada PTFE sukelküttekeha jõudlust isegi siis, kui elektrisüsteem jääb normaalseks. Põhiküsimus on täiendav soojustakistus küttepinna ja protsessivedeliku vahel.
Sobiva pindala, kontrollitud voolujaotuse, piisava tsirkulatsiooni ja praktilise puhastusstrateegiaga küttekeha võib vähendada sadestunud{0}}kemikaalide mahutite jõudluse tõsise halvenemise tõenäosust.
