Pärast kümmet aastat töötamist asendas pliisoojendi kroomimisliin. Pliisoojendi toimis küllaldaselt, kuid seda oli järjest raskem hooldada,-plii pind oli erodeerunud, kütteelemendid olid mitmes piirkonnas paljastatud ning asendusplii vooder muutus kalliks ja seda oli raske hankida. Hooldusmeeskond läks üle PTFE sukelsoojendile. See kestis kuus aastat ja nõudis harvemat puhastamist. Lülitumine ei puudutanud ainult kasutusiga,{5}}see puudutas ohutust, hooldust ja vastavust eeskirjadele.
Pliid on kroomimisel küttekeha materjalina kasutatud aastakümneid. See talub kroomhapet, juhib suhteliselt hästi soojust ja seda saab valada või vormida keerukateks vormideks. Kuid pliil on olulisi puudusi: see on mürgine, erodeerub suure-kiirusega piirkondades, see saastab kattevanni ja on üha enam reguleeritud. PTFE väldib kõiki neid probleeme, pakkudes samas võrreldavat või paremat kasutusiga.
Miks kasutati kroomimisel pliid?
Kroomhape on tugevalt oksüdeeriv keemia. Enamik metalle korrodeerub selles kiiresti. Plii on üks väheseid metalle, mis on kroomhappele vastupidav, kuna moodustab selle pinnale kaitsva pliikromaatkile. See kile on dekoratiiv- ja kõvakroomimisel kasutatavate kontsentratsioonide ja temperatuuride juures stabiilne.
Pliil on ka hea soojusjuhtivus -ligikaudu 35 W/m·K-, mis võimaldab tal töötada suurema vattihedusega kui PTFE-l. Pliisoojendi võib olla kompaktsem ja odavam kui sama võimsusega PTFE-kütteseade.
| Kinnisvara | Plii | PTFE | Eelis |
|---|---|---|---|
| Soojusjuhtivus | 35 W/m·K | 0.25 W/m·K | Plii |
| Maksimaalne vattihedus kroomhappes | 3–5 W/cm² | 1,0–1,5 W/cm² | Plii |
| Kroomhappekindlus | Hea (passiivfilm) | Suurepärane | PTFE |
| Toksilisus | Kõrge | Mitte ühtegi | PTFE |
| Erosioonikindlus | Vaene | Hea | PTFE |
| Vanni saastumine | Pliioonid | Mitte ühtegi | PTFE |
| Regulatiivne staatus | Piiratud | Piiramatu | PTFE |
Kroomitud plii- ja PTFE-sukelsoojendite omaduste võrdlus
Probleem plii erosiooniga
Plii on pehme metall. Suure voolukiirusega piirkondades-pumba väljalasketorude, väljavoolutorude või tooriku liikumise-läheduses plii pind erodeerub. Erosioon paljastab sisemise kütteelemendi, mis seejärel kroomhappevannis kiiresti korrodeerub. Pliisoojendil, mis näeb väikese vooluhulgaga -aladel terve välja, võib suure-vooluga piirkondades olla sügavaid erosioonikanaleid.
Erodeeruvad pliiosakesed saastavad plaadistusvanni. Kroomivannis olevad pliioonid võivad koos kroomiga-ladestuda, mõjutades sadestumise omadusi. Dekoratiivse kroomimise korral võib plii saastumine põhjustada tumedaid triipe või halba nakkumist. Kõva kroomimise korral võib see mõjutada kõvadust ja kulumiskindlust.
PTFE ei erodeeru voolavas kroomhappes. Kate jääb sile ja puutumatuks isegi suure kiirusega{1}}aladel. Polümeer ei ole metall, seega ei saasta see vanni metalliioonidega.
Toksilisus ja vastavus eeskirjadele
Plii on mürgine raskmetall. See on reguleeritud enamikus tööstusriikides ja selle kasutamist plaadistusseadmetes piiratakse üha enam. Euroopa Liidu REACH-määrused piiravad paljudes rakendustes pliid. Ameerika Ühendriikide OSHA kehtestab pliile töökohal ranged kokkupuute piirnormid.
Kroomitud paagis olev pliiküttekeha kujutab endast mitmeid riske. Pliipinnaga võib hoolduse ajal kokku puutuda, mistõttu töötajad puutuvad kokku pliiga. Plii võib saastada vanni, töödeldavaid detaile ja jäätmevoogu. Rikutud pliisoojendi kõrvaldamine on reguleeritud ohtlike jäätmetena.
PTFE on mitte-toksiline ja reguleerimata. See ei jäta töötajaid kokku ohtlike materjalidega, ei saasta vanni ja selle võib käidelda tavaliste tööstusjäätmetena. Plii regulatiivne koormus on kõrvaldatud.
Soojusülekanne ja vattihedus
Plii kõrgem soojusjuhtivus võimaldab sellel töötada suurema vattihedusega kui PTFE-l. Pliisoojendi suudab pakkuda sama võimsust väiksemas pakendis. Piiratud kütteruumiga paakides võib see olla märkimisväärne eelis.
PTFE madalam vattihedus tähendab, et sama võimsuse jaoks on vaja rohkem pinda. 6 kW PTFE-soojendi võimsusega 1,2 W/cm² vajab 5000 cm² pindala -ligikaudu kolm kuni neli korda suurem kui sama võimsusega pliisoojendi pindala. Suurtes kroomitud mahutites on lisaruum tavaliselt saadaval. Kompaktsetes mahutites ei pruugi see olla.
| Parameeter | Pliisoojendi | PTFE kütteseade | Märkmed |
|---|---|---|---|
| Vattide tihedus | 3–5 W/cm² | 1,0–1,5 W/cm² | Plii on kompaktsem |
| Pindala 6 kW jaoks | 1200–2000 cm² | 4000–6000 cm² | PTFE vajab rohkem ruumi |
| Soojenemisaeg- | Kiire | Mõõdukas | Plii reageerib kiiremini |
| Temperatuuri reguleerimine | Hea | Hea | Võrreldav |
| Kasutusaeg | 8-12 aastat | 5-8 aastat | Plii kestab kauem, kui see ei ole kulunud |
| Hooldus | Sage puhastus, erosiooni remont | Perioodiline katlakivi eemaldamine | PTFE vajab vähem hooldust |
Kroomitud plii- ja PTFE-küttekehade jõudluse võrdlus
Kui PTFE on parem valik
PTFE on parem valik enamiku kroomimise rakenduste jaoks. See kõrvaldab plii mürgisuse ja regulatiivsed probleemid, on vastupidav erosioonile, ei saasta vanni ja vajab vähem hooldust. Selle madalam vattihedus nõuab rohkem pinda, kuid enamikul kroomitud paakidest on piisavalt ruumi.
PTFE on eriti kasulik suure{0}}vooluga piirkondades, kus plii erodeerub, mahutites, kus vanni puhtus on kriitilise tähtsusega, ja ruumides, mille suhtes kehtivad pliid käsitlevad eeskirjad.
Kui plii võib siiski kaaluda
Pliid võib siiski kaaluda rakendustes, kus küttekeha ruum on äärmiselt piiratud ja vajaliku võimsuse jaoks on vajalik plii suurem vattihedus. Seda võib kaaluda ka juhul, kui esialgne kulu on domineeriv tegur ja regulatiivne koormus on juhitav.
Kuid tööstuse suundumus on pliist eemal. Regulatiivne surve, ohutusprobleemid ning PTFE ja muude alternatiivide kättesaadavus viivad plii kroomimisest välja.
Kui kumbki materjal ei sobi rakendusega
Mõned kroomimise rakendused nõuavad vattihedust või temperatuurivõimet, mida plii ega PTFE ei suuda pakkuda. Sellistel juhtudel võib kaaluda ränikarbiidi või titaani kasutamist, kuigi mõlemal on kroomhappe kasutamisel piirangud. Madala vattiheduse, suure pindala ja kompaktse mitmekäigulise konstruktsiooniga kohandatud PTFE-sukelsoojendi konfiguratsioon on mõeldud rakendustele, kus ruumi on vähe ja pliid ei ole vastuvõetavad. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab vanni keemiat, töötemperatuuri, paagi mõõtmeid ja nõutavat võimsust.
