Pindamistöökoda tõmbas pärast üheksakuulist töötamist tsinkimispaagist välja PTFE sukelküttekeha. Küttekehas oli horisontaalne pragu, mis jooksis piki vedelikujoont -veealuse ja avatud osa vahelist piiri. Pragu oli tunginud läbi PTFE ja paljastanud metallkesta. Paak oli varustatud ujuklülitiga, mis kontrollis vedeliku taset, kuid lüliti tühiriba oli umbes 40 mm ja tase liikus kütteseadme ülaosas üles-alla.
Ujuklülitid on plaadistus- ja keemilise töötlemise mahutites tavalised tasemejuhtimisseadmed. Need on lihtsad, usaldusväärsed ja odavad. Kuid neil on surnud riba-vahemik lülitus-sisse- ja -väljalülitustasemete- vahel, mis võimaldab vedelikutasemel kõikuda. Kui kütteseade on paigutatud nii, et vedelikujoon jääb surnud tsooni, tsirkuleerib kütteseade sukeldatud ja avatud olekute vahel ning PTFE praguneb piki vedelikujoont.
Miks Liquid Line on stressi kontsentratsiooni tsoon?
Vedeliku joon on piir küttekeha sukeldatud ja avatud osa vahel. Sukeldatud osa jahutatakse protsessivedelikuga. Avatud osa jahutatakse õhuga, mis on palju vähem tõhus. Temperatuuride erinevus kahe portsjoni vahel võib olla 50–100 kraadi.
Sukeldatud osa paisub vähem kui avatud osa. Diferentsiaalpaisumine tekitab vedelikujoonel nihkepinge. Pinge koondub PTFE pinnale, kus polümeer seotakse metallkesta külge. Korduv rattasõit põhjustab väsimuspragusid.
| Vedeliku taseme tsükkel | Temperatuuride erinevus vedelikuliinil | Stressi amplituud | Aeg murda |
|---|---|---|---|
| <10 mm | 40-60 kraadi | Madal | >36 kuud |
| 10-25 mm | 50-80 kraadi | Mõõdukas | 18-30 kuud |
| 25-40 mm | 60-100 kraadi | Kõrge | 8-16 kuud |
| 40-60 mm | 80-120 kraadi | Väga kõrge | 4-10 kuud |
| >60 mm | >120 kraadi | Raske | 2-6 kuud |
Vedeliku taseme tsüklilisus ja selle mõju PTFE pragunemisele vedelikuliinil
Miks ujuklülitid loovad Liquid Line Cycling?
Ujuklüliti avab või sulgeb vooluringi, kui vedeliku tase saavutab seadepunkti. Lülitil on surnud riba,{1}}tase peab teatud määral langema, enne kui lüliti sulgeb täiteklapi. Surnud riba on tavaliselt 20–50 mm, olenevalt lüliti konstruktsioonist.
Kui kütteseade on paigutatud nii, et vedelikujoon jääb surnud tsooni, lülitub kütteseade iga täitmistsükliga veealuse ja avatud oleku vahel. Tsüklite arv sõltub aurustumis- ja väljatõmbekiirusest{1}}. Suure aurustumisega paagis võib tase muutuda mitu korda päevas.
Miks vedelikutoru juures tekib pragu
Pragu tekib vedeliku joonel, sest seal on pinge suurim. Vedeliku toru PTFE allutatakse kogu märja ja kuiva sektsiooni temperatuuride erinevusele. Nihkepinge on koondunud PTFE-metalli liidesele.
Pragu levib horisontaalselt piki vedelikujoont. See võib jääda kuudeks pinnapraks või tungida läbi PTFE ja paljastada metalli. Kui metall on paljastatud, algab korrosioon ja kütteseade ebaõnnestub.
Vedeliku joone pragunemise vältimine
Kõige tõhusam ennetus on asetada kütteseade nii, et vedelikuvoolik oleks ujuklüliti surnud ribast tunduvalt allpool. Soojendusega sektsiooni ülaosa peaks olema vähemalt 75 mm allpool minimaalset vedelikutaset. See tagab, et kütteseade jääb täielikult vee alla isegi siis, kui tase on surnud riba madalal.
Madala{0}}taseme blokeering pakub täiendavat kaitset. Blokeering katkestab kütteseadme voolu, kui tase langeb alla ohutu läve. Blokeering peaks olema ujuklülitist sõltumatu ja vajama käsitsi lähtestamist.
Lühema soojendusega küttekeha, mis jääb normaalsest vedelikujoonest tunduvalt allapoole, tagab taseme kõikumise vastu. Kui paak on piisavalt sügav, hoiab soojendusega osa paigutamine paagi alumisse poolde vee alla isegi märkimisväärse taseme languse korral.
| Ennetusmeede | Mõju vedelikujoone lõhenemisele | Rakendamine |
|---|---|---|
| Küttekeha alumine asend | Väldib surnud riba | Küttekeha paigaldus |
| Madala-taseme blokeering | Katkestab võimsust madalal tasemel | Taseme andur ja relee |
| Lühem soojendusega sektsioon | Hoiab küttekeha vee all | Küttekeha disain |
| Vähendatud surnud riba | Vähem tasemel rattasõit | Ujuklüliti uuendamine |
Ennetusmeetmed vedelikutoru pragude tekkeks ujuklülititega paakides
Kui vedeliku joone pragunemine viitab disainiprobleemile
Küttekeha, mis praguneb vedelikutoru juures hoolimata madalast paigaldusasendist ja madalast -taseme blokeeringust, näitab, et ujuklüliti surnud riba on rakenduse jaoks liiga suur. Kohandatud PTFE sukelsoojendi konfiguratsioon lühema soojendusega sektsiooni, madalama paigaldusasendi ja madala -tasemega blokeeringuga lahendab vedelikutoru pragunemise algpõhjuse. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab paagi mõõtmeid, ujuklüliti surnud riba, normaalset ja minimaalset vedelikutaset ning nõutavat võimsust. Ujuklüliti taseme juhtimisega rajatiste puhul vähendab see rakendusespetsiifiline{5}}lähenemine vedelikutoru pragude tekkimist ja pikendab küttekeha kasutusiga.
