Delavnica za galvanizacijo je za rutinsko odstranjevanje vodnega kamna potegnila 4 kW potopni grelnik iz PTFE. Na ovoju se je v osmih mesecih delovanja nabrala 1,5 mm plast kalcijevega karbonata in usedlin kovinskega hidroksida. Grelec smo očistili z razredčeno klorovodikovo kislino, splaknili in vrnili v rezervoar. V dveh tednih je bil čas segrevanja-opazno daljši kot pred odstranjevanjem vodnega kamna. Grelec je črpal običajni tok. Ovojnica je bila videti čista. Vendar je proizvodnja padla.
Odstranjevanje vodnega kamna obnovi prenos toplote z odstranitvijo izolacijske plasti. V večini primerov se grelec z odstranjenim vodnim kamnom obnese kot nov. Toda v nekaterih primerih odstranjevanje vodnega kamna razkrije ali povzroči drugačno težavo-, ki zmanjša izkoristek, čeprav je ovoj videti čist.
Nanos je prikrival degradirano površino
Obloge vodnega kamna se prednostno tvorijo na najbolj vročih površinah. Območja ovoja, ki so bila najbolj vroča, so imela najdebelejšo lusko. Ko je vodni kamen odstranjen, je spodnji PTFE izpostavljen-in ta površina je morda poškodovana zaradi povišanih temperatur, ki so sploh povzročile usedanje.
Razgradnja je lahko v obliki površinske oksidacije, mikrorazpok ali izgube gladkega konca polimera. Hrapava površina poveča debelino toplotne mejne plasti, kar zmanjša prenos toplote tudi brez nanosne plasti. Grelec ni izgubil moči, ampak je izgubil sposobnost učinkovitega prenosa te moči na tekočino.
| Stanje pred-odstranjevanjem vodnega kamna | Po-ugotovitev odstranjevanja vodnega kamna | Vpliv na prenos toplote | Akcija |
|---|---|---|---|
| Svetloba, 0,5 mm | Gladka površina | Obnovljeno na skoraj-novo | Noben |
| Zmerna lestvica, 1,0 mm | Rahlo razbarvanje | Manjše znižanje | Monitor |
| Debela lestvica, 1,5 mm | Razbarvan, hrapav | Zmerno zmanjšanje | Zamenjava načrta |
| Zelo debela lestvica, 2,0 mm+ | Razpokan ali mehurjast | Znatno zmanjšanje | Zamenjajte grelec |
Stanje površine po-odstranjevanju vodnega kamna in njegov vpliv na prenos toplote
Sam postopek odstranjevanja vodnega kamna lahko poškoduje površino
Vse metode odstranjevanja vodnega kamna niso nežne za PTFE. Kislina, ki se uporablja za raztapljanje vodnega kamna, lahko tudi napade polimer, če je koncentracija ali temperatura previsoka. Klorovodikova kislina pri 10 % in 40 stopinj je na splošno varna za PTFE. Klorovodikova kislina pri 20 % in 60 stopinjah lahko povzroči degradacijo površine pri dolgotrajni izpostavljenosti.
Mehansko odstranjevanje vodnega kamna-strganje, ščetkanje ali abrazivne blazinice-hitro odstranijo vodni kamen, vendar lahko razbodejo PTFE. Izdolbena površina ustvari mesta nukleacije za prihodnje odlaganje in poveča debelino mejne plasti. Grelec je lahko čist, vendar ni več gladek.
Visokotlačno{0}}brizganje z vodo je učinkovito za debele luske, vendar lahko poškoduje PTFE, če šobo držite preblizu ali je pritisk previsok. Priporočena je omejitev tlaka 50–70 barov in razdalja med šobami najmanj 150 mm.
Obloge vodnega kamna so morda trajno spremenile površino
Tudi če postopek odstranjevanja vodnega kamna ne poškoduje PTFE, je lahko vodni kamen sam spremenil površinsko kemijo. Kalcijeve in silikatne usedline se lahko kemično vežejo na PTFE in pustijo tanek ostanek, ki ga čiščenje s kislino ne odstrani. Ta ostanek ni viden, vendar vpliva na omočljivost in prenos toplote.
Površina, ki je bila prvotno hidrofobna-odbojna za vodo-lahko po dolgotrajni izpostavljenosti vodnemu kamnu postane hidrofilna. Hidrofilna površina spodbuja nastanek tankega vodnega filma, ki doda toplotno odpornost. Učinek je majhen, a merljiv skozi čas.
Grelec je morda deloval nad svojo varno temperaturo
Najpogostejši razlog za izgubo moči po odstranjevanju vodnega kamna je, da je grelec pred odstranjevanjem vodnega kamna deloval nad svojo varno temperaturo ovoja. Plast vodnega kamna je izolirala ovoj in zvišala njegovo temperaturo. Povišana temperatura je poslabšala PTFE, zmanjšala njegovo toplotno prevodnost in povečala toplotni upor med elementom in tekočino.
Degradacija morda ni vidna. Ovoj je lahko videti nedotaknjen. Toda struktura polimera se je spremenila in njegova sposobnost prevajanja toplote se je zmanjšala. Grelnik ne deluje več v skladu s prvotnimi specifikacijami.
| Pogoj delovanja | Temperatura plašča pred odstranjevanjem vodnega kamna | Temperatura plašča po odstranjevanju vodnega kamna | PTFE stanje | Izhodna izguba |
|---|---|---|---|---|
| Normalna, svetla lestvica | 95 stopinj | 90 stopinj | Neokrnjena | Noben |
| Povišana, zmerna lestvica | 110 stopinj | 95 stopinj | Rahla degradacija | 3–5% |
| Visoka, težka lestvica | 125 stopinj | 100 stopinj | Zmerna degradacija | 8–12% |
| Prekomerna, zelo težka lestvica | 140 stopinj + | 105 stopinj + | Huda degradacija | 15–25% |
Temperatura plašča in izguba izhoda po odstranjevanju vodnega kamna v rezervoarjih za galvanizacijo
Kako ugotoviti, ali je izhodna izguba trajna
Preprost preizkus lahko ugotovi, ali je izguba izhoda posledica trajne degradacije ovoja ali začasnega stanja. Izmerite čas segrevanja takoj po odstranjevanju vodnega kamna in ga primerjajte s časom segrevanja-z novim grelnikom enake moči v istem rezervoarju.
Če je čas segrevanja znotraj 10 % nove-osnovne vrednosti grelnika, grelnik deluje sprejemljivo. Če je 15–25 % daljši, se je PTFE razgradil in grelec se bliža koncu svoje življenjske dobe. Če je več kot 25 % daljši, je treba grelec zamenjati.
Meritev temperature plašča zagotavlja dodatne informacije. Če je temperatura plašča pri normalni obremenitvi več kot 20 stopinj nad temperaturo tekočine po odstranjevanju vodnega kamna, se je toplotni upor povečal in grelec ne deluje več učinkovito.
Preprečevanje izgube proizvodnje po odstranjevanju vodnega kamna
Najučinkovitejša preventiva je odstranjevanje vodnega kamna, preden plast vodnega kamna postane dovolj debela, da dvigne temperaturo ovoja v območje degradacije. Redni razpored odstranjevanja vodnega kamna, ki temelji na ugotovitvah pregledov-in ne fiksni koledar-ohranja sloj vodnega kamna tanek in temperaturo ovoja v varnih mejah.
Uporaba najnežnejše učinkovite metode odstranjevanja vodnega kamna zmanjša tveganje za poškodbe površine. Kroženje razredčene kisline pri zmerni temperaturi ima prednost pred mehanskim strganjem ali visoko{1}}tlačnim curkom.
Znižanje gostote v vatih zmanjša temperaturo ovoja in upočasni nastajanje vodnega kamna in razgradnjo ovoja. Grelnik, ki deluje pri 0,9 W/cm², ima temperaturo plašča za 10–15 stopinj nižjo od grelnika pri 1,4 W/cm², kar podaljša interval med čiščenji in zmanjša temperaturno-degradacijo, zaradi katere je odstranjevanje vodnega kamna potrebno.
Ko izhodna izguba signalizira težavo s specifikacijo
Ponavljajoča se izguba moči po odstranjevanju vodnega kamna v istem rezervoarju pomeni, da grelec deluje preblizu svoje toplotne meje. Visoka gostota vatov, visoka temperatura kopeli ali slab pretok prispevajo k povišani temperaturi plašča in pospešeni razgradnji. Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z nižjo vatno gostoto, izboljšanim dostopom do pretoka in večjo površino zmanjša stopnjo razgradnje plašča in podaljša interval med zahtevanimi čiščenji. Postopek specifikacije zahteva kemijo kopeli, delovno temperaturo, sestavo vodnega kamna in zgodovino odstranjevanja vodnega kamna prejšnjih grelnikov.
