Rezervoarji-za kemično obdelavo redko ostanejo popolnoma čisti med neprekinjeno proizvodnjo. Drobni delci, ostanki reakcij, soli in organska kontaminacija se lahko postopoma naberejo na površinah opreme. Za agrelna plošča, lahko to kopičenje spremeni prenos toplote in naredi nadzor temperature manj predvidljiv.
Površinska obdelava torej ni le vprašanje čiščenja ali videza. V onesnaženih kemičnih kopelih lahko vpliva na nastanek usedlin, toplotno odpornost in pogostost vzdrževanja.
Depoziti ustvarjajo dodatno toplotno pregrado
Poenostavljeno razmerje prenosa-toplote je:
Q=hAΔT
Ko se na grelni plošči razvije plast ostankov, mora toplota preiti skozi to dodatno plast, preden doseže tekočino.
Nanos učinkovito poveča toplotno odpornost.
Ko se toplotni upor poveča, bo morda potrebna večja temperaturna razlika za prenos enake količine toplote.
To pomeni, da lahko kemična kopel v razsutem stanju ostane pri normalni delovni temperaturi, medtem ko grelna površina postaja vse bolj vroča.
Bolj grobe površine lahko zadržijo več kontaminacije
Površinska tekstura vpliva na to, kako zlahka ostanejo pritrjeni delci in kemični ostanki.
Hrapava ali neenakomerna površina zagotavlja več mest, kjer se lahko kopičijo usedline.
Bolj gladka površina PTFE na splošno olajša rutinsko čiščenje, ker imajo onesnaževalci manj mehanskih pritrdišč.
Vendar samo površinska obdelava ne določa umazanije.
Kemijska koncentracija, obremenitev delcev, hitrost toka, temperatura in reakcijski produkti imajo lahko v nekaterih procesih močnejši vpliv.
PTFE zagotavlja uporabno površino, ki se ne{0}}oprijema
PTFE se pogosto uporablja za kemično ogrevanje zaradi svoje kemične odpornosti in nizke površinske energije.
Te lastnosti lahko zmanjšajo oprijem številnih onesnaževal v primerjavi z nekaterimi kovinskimi površinami.
To ne pomeni, da je PTFE grelna plošča imuna na usedline.
Nekatere soli, oborine in procesni ostanki se lahko še vedno kopičijo, zlasti tam, kjer je kroženje tekočine šibko.
Praktična prednost izhaja iz tega, da je odloženi material lažje odstraniti, preden postane pomembna toplotna ovira.
Površinska obdelava in prenos toplote morata biti uravnotežena
Zelo gladka površina lahko izboljša čiščenje, vendar je toplotna zasnova še vedno odvisna predvsem od aktivnega območja, kroženja in toplotnega toka.
Koristno razmerje je:
q = P / A
Če usedline učinkovito zmanjšajo uporabno površino za{0}}prenos toplote, se lahko lokalna toplotna obremenitev poveča.
Na primer, grelna plošča s 3 kW in 0,12 m² efektivne površine deluje pri približno 25 kW/m². Če močno onesnaženje zmanjša učinkovit prenos toplote na 0,10 m², se ekvivalentna toplotna obremenitev dvigne na približno 30 kW/m².
Grelnik se električno ni spremenil, spremenilo pa se je njegovo toplotno okolje.
| Površinsko stanje | Zadrževanje depozitov | Napor čiščenja | Toplotno tveganje |
|---|---|---|---|
| Gladka PTFE površina | Nižja težnja | Nižje | Nižje |
| Normalno obdelana površina | Zmerno | Zmerno | Obvladljiv |
| Groba ali poškodovana površina | višje | višje | Povečana |
| Površina z močnimi usedlinami | visoko | visoko | Pomemben |
Te kategorije opisujejo splošno vedenje namesto standardiziranih meja hrapavosti.
Območja nizkega-pretoka so pomembnejša od povprečnih pogojev kopeli
Grelna plošča lahko ostane razmeroma čista v območju z močno cirkulacijo, medtem ko se usedline nabirajo okrog vogalov ali za napeljavami.
To ustvarja lokalno toplotno odpornost.
Posledični temperaturni profil lahko postane neenakomeren, čeprav povprečna temperatura kopeli ostaja znotraj specifikacij.
Iz tega razloga se mora inšpekcijski pregled osredotočiti na znana območja z nizkim-pretokom, namesto da bi preverjali samo-najlažje{2}}dostopne površine.
Poškodbe površine lahko pospešijo obraščanje
Praske, ureznine, deformacije ali mehanske poškodbe lahko ustvarijo območja, kjer se usedline lažje nabirajo.
Večkratno čiščenje z neustreznimi orodji lahko postopoma poškoduje zaščitno površino.
Abrazivne metode čiščenja je zato treba skrbno izbrati.
Mehanske poškodbe morda ne bodo takoj povzročile okvare ogrevanja, lahko pa spremenijo obnašanje površine in otežijo prihodnje čiščenje.
Pogostost čiščenja mora slediti obremenitvi postopka
Za grelne plošče ni univerzalnega intervala čiščenja.
Kemična kopel z nizko{0}} vsebnostjo delcev bo morda zahtevala redke preglede, medtem ko bo proces, ki proizvaja precejšnjo količino oborine, morda zahteval pogosto čiščenje.
Uporabni indikatorji vzdrževanja vključujejo:
Podaljšanje časa okrevanja
Višji delovni cikel krmilnika
Naraščajoča površinska temperatura
Vidne usedline
Naraščajoče temperaturne razlike v rezervoarju
Kombinacija teh znakov lahko kaže na povečano toplotno odpornost zaradi kontaminacije.
Površinska obdelava prav tako vpliva na stroške vzdrževanja
Grelna plošča, ki jo je enostavno očistiti, lahko skrajša čas izpadov med preventivnim vzdrževanjem.
Ekonomska korist je pogosto večja od razlike v začetnih materialnih stroških.
Pri neprekinjeni kemični proizvodnji lahko celo kratka zaustavitev čiščenja vpliva na pretok.
Oblikovanje površine je zato treba ovrednotiti kot del stroškov življenjskega cikla in ne obravnavati kot kozmetično specifikacijo.
Izogibajte se domnevi, da gladko pomeni ničelno onesnaženje
Tudi na gladki površini PTFE se lahko tvorijo usedline, če procesna kemija spodbuja padavine.
Na primer, raztopina, ki se približuje nasičenosti, lahko tvori kristale, ko se temperatura lokalno spremeni.
Če se ti kristali oblikujejo v bližini grelne površine, lahko sama usedlina dodatno poveča toplotni upor.
Osnovno kemijo postopka je zato treba upoštevati skupaj s površinsko obdelavo.
Izbira primerne površine grelne plošče
Gladka, kemično združljiva površina PTFE na splošno zagotavlja uporabno kombinacijo odpornosti proti koroziji in možnosti čiščenja za onesnažene kemične kopeli.
Specifikacija površine se mora ujemati s kemijo tekočine, koncentracijo delcev, vzorcem toka, metodo čiščenja in delovno temperaturo.
Pri grelnih ploščah po meri informacije o kemični sestavi, vrsti kontaminacije, delovni temperaturi, pogojih kroženja, pogostosti čiščenja, zahtevani ogrevalni moči in geometriji namestitve omogočajo skupno oceno površinske obdelave in toplotne zasnove. Pravilna izbira površine lahko zmanjša toplotne-težave, povezane z usedlinami, in podpira bolj predvidljivo dolgoročno-ogrevanje.
