Visok{0}}kloridne kemične kopeli povzročajo težko kombinacijo korozije, povišane temperature in stalnega električnega segrevanja. Grelnik, ki dobro deluje v-postopku, ki temelji na čisti vodi, se lahko razgradi veliko hitreje, ko se povečajo koncentracija klorida, temperatura in čas izpostavljenosti.
Pri opremi za galvanizacijo in kemično obdelavo ključno vprašanje ni le, ali lahko PTFE pride v stik z raztopino,-ki vsebuje klorid. Pomembnejše vprašanje je, alipopolna zasnova potopnega grelnika PTFElahko ohrani kemično odpornost, prenos toplote, električno izolacijo in mehansko stabilnost v dejanskih pogojih kopeli.
Zakaj je koncentracija klorida pomembna
Raztopine, -bogate s kloridi, so lahko zelo agresivne do številnih običajnih kovinskih materialov, zlasti ko se temperatura in koncentracija kemikalij povečata.
PTFE potopni grelnik postavlja kemično odporno fluoropolimerno pregrado med grelni element in procesno tekočino. Ta konstrukcija je lahko uporabna, kadar bi neposredna izpostavljenost kovinskim grelnim elementom povzročila nesprejemljiva tveganja korozije.
Vendar pa kemične združljivosti nikoli ne bi smeli presojati zgolj po koncentraciji klorida. Temperatura, pH, oksidanti, dodatki in trajanje izpostavljenosti lahko vplivajo na dolgoročno-delovanje.
Dejanski kemični recept mora biti torej del izbire grelnika.
Kako PTFE ščiti grelni element
Tipičen potopni grelnik iz PTFE uporablja električno ogrevan notranji element, zaščiten s konstrukcijo na osnovi PTFE-.
Grelni element pretvarja električno energijo v toplotno energijo. Toplota nato prehaja skozi zaščitno strukturo v okoliško tekočino.
Poenostavljeno razmerje prenosa-toplote je:
Q=hAΔT
kjer Q predstavlja prenos toplote, h je efektivni-koeficient prenosa toplote, A je efektivna ogrevalna površina in ΔT je temperaturna razlika.
PTFE zagotavlja močno kemično odpornost in električno izolacijo, vendar je njegova toplotna prevodnost razmeroma nizka v primerjavi s številnimi kovinami. Zaradi tega sta površina in porazdelitev moči še posebej pomembni.
Zakaj je treba gostoto vatov nadzorovati
Za korozivne kemične kopeli preprosto povečanje moči grelnika ni vedno najboljši pristop.
Povprečni površinski toplotni tok se lahko izrazi kot:
q = P/A
kjer je P grelna moč in A aktivna ogrevalna površina.
Kompakten grelnik, ki proizvaja visoko moč na majhni površini, lahko ustvari večjo lokalno toplotno obremenitev kot grelnik z večjo aktivno površino pri enaki skupni moči.
Nižji toplotni tok je lahko koristen, kadar je proces občutljiv na lokalno temperaturo ali kemične usedline.
Ustrezna vrednost je odvisna od kemične raztopine, kroženja, temperature, konstrukcije grelnika in zahtev postopka in ne od ene univerzalne meje.
Pomembni sta dolžina grelnika in geometrija rezervoarja
Visok{0}}kloridne kopeli so pogosto nameščene v rezervoarjih, kjer sta kroženje in prostor za namestitev omejena.
Prekratek potopni grelnik lahko koncentrira ogrevanje v enem območju. Predolg grelec lahko moti stene rezervoarja, obdelovance, cevi ali drugo notranjo opremo.
Pri dolgih rezervoarjih lahko več ustrezno nameščenih ogrevalnih con zagotovi bolj nadzorovano porazdelitev toplote kot koncentracija celotne obremenitve na enem mestu.
Dolžino grelnika je zato treba določiti skupaj z globino rezervoarja, nivojem tekočine, vzorcem kroženja in zahtevano površino ogrevanja.
Gibanje tekočine vpliva na prenos toplote
Koncentracija kemikalij je le del toplotne zasnove.
Če je kroženje tekočine okoli PTFE potopnega grelnika šibko, lahko postane mejna plast blizu površine grelnika debelejša, kar zmanjša učinkovit prenos toplote.
To lahko povzroči višje lokalne površinske temperature, tudi če je povprečna temperatura kopeli normalna.
Zato je treba obtočne črpalke, geometrijo rezervoarja, usmerjenost grelnika in razmik grelnikov upoštevati skupaj.
Kakšna električna zaščita je pomembna?
Kemično agresivna kopel ne odpravi potrebe po običajni električni zaščiti.
Ogrevalni krog mora biti zasnovan glede na nazivno napetost, moč, tok, izolacijski sistem, ozemljitev in način krmiljenja.
Za uporovni grelnik:
P=VI
in
I = P/V
Na primer, ilustrativni 6 kW grelec, ki deluje pri 230 V, porabi približno 26,1 A.
Dejansko zaščito tokokroga je treba izbrati v skladu s celotnim električnim sistemom, veljavnimi standardi, pogoji namestitve in zasnovo opreme.
Nizka raven tekočine je ločeno tveganje
Kemična odpornost PTFE ne ščiti potopnega grelnika pred delovanjem brez ustrezne tekočine.
Če aktivni grelni del ni dovolj potopljen, se lahko odvzem toplote močno zmanjša. Temperatura površine se lahko dvigne nad predvidene delovne pogoje.
Zanesljiva namestitev bi zato morala upoštevati zaznavanje-nivoja tekočine, zaščito pred previsoko temperaturo in krmilne zapore, kjer jih proces zahteva.
Najmanjša delovna raven tekočine mora biti jasno označena na risbi opreme.
Kaj je treba preveriti pred naročilom?
Za visoko{0}}aplikacijo klorida mora tehnična specifikacija vključevati več kot moč grelnika.
Pomembni parametri vključujejo:
Kemična sestava
Koncentracija klorida
Delovna temperatura
Ciljna temperatura kopeli
Dimenzije rezervoarja
Najmanjša raven tekočine
Dolžina grelnika
Aktivno območje ogrevanja
Nazivna napetost
Moč ogrevanja
Način montaže
Razporeditev kablov in sponk
Ti pogoji omogočajo, da se zasnova potopnega grelnika PTFE ujema z dejanskim postopkom, namesto da se izbere samo na podlagi nazivne moči.
Ko je potrebna zasnova PTFE potopnega grelnika po meri
Standardni PTFE potopni grelnik je lahko primeren za razmeroma običajne rezervoarje za kemikalije. Inženiring po meri postane bolj dragocen, ko je koncentracija klorida visoka, geometrija rezervoarja neobičajna, ravni tekočine nihajo, kroženje je omejeno ali je potrebno neprekinjeno delovanje.
Najbolj zanesljiva oblikovalska ravnovesjakemična združljivost, nadzorovan površinski toplotni tok, zadostna ogrevalna površina, kroženje tekočine, električna izolacija in geometrija namestitve.
Za -kemijske kopeli z visoko vsebnostjo klorida je zato treba pravilen potopni grelnik PTFE izbrati na podlagi celotnega delovnega stanja in ne samo na podlagi imena materiala ali moči.
