Μια γραμμή χάραξης PCB αντικατέστησε έναν θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE σε ένα χαρακτικό χλωριούχου χαλκού μετά από μόλις επτά μήνες. Η επιφάνεια του θερμαντήρα έδειχνε κοιλότητες κατά μήκος των ραφών συγκόλλησης και στη γραμμή υγρού. Η αντίσταση μόνωσης είχε πέσει στα 12 MΩ. Το χαρακτικό ήταν ένα διάλυμα υψηλής-χλωρίου που λειτουργούσε στους 55 βαθμούς . Ο θερμαντήρας είχε καθοριστεί σε 1,5 W/cm²-μια τιμή που λειτουργούσε καλά σε άλλες χημικές ουσίες, αλλά ήταν πολύ επιθετική για το περιβάλλον πλούσιο σε χλωριούχα-.
Οι χαρακτήρες υψηλής-χλωρίου είναι από τις πιο απαιτητικές χημικές ουσίες για τους θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE. Τα ιόντα χλωρίου διεισδύουν στις προστατευτικές μεμβράνες και ξεκινούν το τρύπημα στα μέταλλα. Επίσης διαποτίζουν πολυμερή και υποβαθμίζουν τον δεσμό μεταξύ της επικάλυψης και του υποστρώματος. Ο συνδυασμός προσβολής χλωρίου και αυξημένης θερμοκρασίας επιταχύνει την αποικοδόμηση.
Γιατί οι χαρακτήρες χλωρίου απαιτούν χαμηλότερη πυκνότητα Watt
Τα ιόντα χλωρίου είναι μικρά, κινητά και επιθετικά. Διεισδύουν στο PTFE με ρυθμό που εξαρτάται από τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση. Σε 55 βαθμούς και υψηλή συγκέντρωση χλωρίου, ο ρυθμός διείσδυσης είναι σημαντικός. Τα ιόντα χλωρίου φτάνουν στη γραμμή σύνδεσης μεταξύ του PTFE και της μεταλλικής θήκης, όπου προκαλούν τη διάβρωση.
Ο ρυθμός διείσδυσης ενεργοποιείται θερμικά. Κάθε αύξηση 10 μοιρών διπλασιάζει περίπου το ποσοστό. Ένας θερμαντήρας που λειτουργεί στα 1,5 W/cm² έχει θερμοκρασία επιφάνειας 15–20 μοίρες υψηλότερη από έναν στο 1,0 W/cm². Η υψηλότερη θερμοκρασία επιταχύνει τη διείσδυση χλωρίου και μειώνει το χρόνο μέχρι το σπάσιμο της επίστρωσης.
| Πυκνότητα Watt | Θερμοκρασία επιφάνειας στους 55 βαθμούς Χύμα | Ρυθμός διείσδυσης χλωρίου | Ώρα για παραβίαση επίστρωσης | Αναμενόμενη διάρκεια ζωής |
|---|---|---|---|---|
| 0,6 W/cm² | 65–70 μοίρες | Πολύ χαμηλά | >36 μηνών | 4-6 ετών |
| 0,8 W/cm² | 70–75 μοίρες | Χαμηλός | 24–36 μηνών | 3-5 ετών |
| 1,0 W/cm² | 75–82 μοίρες | Μέτριος | 12-24 μηνών | 2-3 χρόνια |
| 1,2 W/cm² | 82–90 μοίρες | Ψηλά | 8-14 μηνών | 12-24 μηνών |
| 1,5 W/cm² | 90-100 μοίρες | Πολύ ψηλά | 4-8 μήνες | 6-12 μηνών |
Η πυκνότητα Watt και η επίδρασή της στη διείσδυση χλωρίου και τη διάρκεια ζωής
Το ανώτατο όριο θερμοκρασίας για την υπηρεσία χλωρίου
Η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι η μεταβλητή ελέγχου. Για χαρακτικά υψηλής-χλωρίου σε όγκο 55 μοιρών, η θερμοκρασία επιφάνειας δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 80–85 βαθμούς . Πάνω από αυτό το εύρος, ο ρυθμός διείσδυσης χλωρίου επιταχύνεται και το PTFE υποβαθμίζεται γρήγορα.
Για να διατηρηθεί η θερμοκρασία της επιφάνειας κάτω από τους 85 βαθμούς, η πυκνότητα watt πρέπει να περιορίζεται στα 1,0–1,2 W/cm² σε λουτρά μέτριας ανάδευσης. Σε ζώνες χαμηλής- ροής, το όριο πέφτει στα 0,8 W/cm².
Υπολογισμός της Απαιτούμενης Επιφάνειας
Η απαίτηση επιφάνειας εξαρτάται από την ισχύ και την πυκνότητα watt. Για ισχύ 6 kW σε 1,0 W/cm², η απαιτούμενη επιφάνεια είναι 6.000 cm². Ένας θερμαντήρας μονής-όψης με αποτύπωμα 500 mm × 600 mm παρέχει 3.000 cm²-δεν αρκεί. Ένας θερμαντήρας διπλής{13}}όψης παρέχει 6.000 cm², που πληροί την απαίτηση.
Εάν η δεξαμενή δεν μπορεί να φιλοξενήσει θερμαντήρα διπλής-όψης 500 × 600 mm, πολλαπλοί μικρότεροι θερμαντήρες που διανέμονται γύρω από τη δεξαμενή μπορούν να παρέχουν την απαιτούμενη επιφάνεια διατηρώντας παράλληλα χαμηλή πυκνότητα watt.
| Ισχύς σε βάτ | Πυκνότητα Watt | Απαιτούμενη επιφάνεια | Αποτύπωμα μονής όψης- | Αποτύπωμα διπλής όψης- |
|---|---|---|---|---|
| 3 kW | 1,0 W/cm² | 3.000 cm² | 500 × 600 χιλιοστά | 500 × 300 χιλιοστά |
| 4 kW | 1,0 W/cm² | 4.000 cm² | 500 × 800 mm | 500 × 400 mm |
| 5 kW | 1,0 W/cm² | 5.000 cm² | 500 × 1.000 χλστ | 500 × 500 mm |
| 6 kW | 1,0 W/cm² | 6.000 cm² | 600 × 1.000 χλστ | 600 × 500 mm |
| 8 kW | 1,0 W/cm² | 8.000 cm² | 800 × 1.000 χλστ | 800 × 500 mm |
Απαιτήσεις επιφάνειας και αποτυπώματος για χαρακτικά υψηλού-χλωρίου σε 1,0 W/cm²
Πρακτικά βήματα προδιαγραφών για υπηρεσία υψηλής-χλωρίου
Ξεκινήστε με τη συγκέντρωση χλωρίου. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις απαιτούν μικρότερη πυκνότητα watt. Για συγκεντρώσεις άνω των 200 g/L, η πυκνότητα watt δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1,0 W/cm². Για συγκεντρώσεις πάνω από 300 g/L, το όριο πέφτει στα 0,8 W/cm².
Επιλέξτε την πυκνότητα watt από τις πραγματικές συνθήκες ροής στη θέση του θερμαντήρα. Σε ένα λουτρό μέτριας ανάδευσης, είναι κατάλληλο 1,0 W/cm². Σε μια ζώνη χαμηλής- ροής, μειώστε σε 0,8 W/cm².
Υπολογίστε την απαιτούμενη επιφάνεια από την ισχύ και την πυκνότητα watt. Μια ισχύς 6 kW σε 1,0 W/cm² απαιτεί 6.000 cm². Εάν ένας μόνο θερμαντήρας δεν μπορεί να παρέχει αυτήν την περιοχή μέσα στη δεξαμενή, εξετάστε το ενδεχόμενο πολλαπλών θερμαντήρων που είναι κατανεμημένοι γύρω από την περίμετρο.
Βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία της επιφάνειας του θερμαντήρα παραμένει κάτω από 85 βαθμούς. Εάν η υπολογισμένη θερμοκρασία επιφάνειας υπερβαίνει αυτό το όριο, μειώστε περαιτέρω την πυκνότητα watt ή βελτιώστε τη ροή στην επιφάνεια του θερμαντήρα.
Όταν οι τυπικοί θερμαντήρες δεν μπορούν να ικανοποιήσουν την απαίτηση πυκνότητας Watt
Δεξαμενές χάραξης υψηλού-χλωρίου με υψηλές απαιτήσεις ισχύος και περιορισμένο περιφερειακό χώρο συχνά δεν μπορούν να φιλοξενήσουν τυπικούς θερμαντήρες εμβάπτισης από PTFE στις χαμηλές πυκνότητες watt που απαιτεί η χημεία. Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με μεγάλη επιφάνεια, χαμηλή πυκνότητα watt και βελτιστοποιημένη θέση ροής- αντιμετωπίζει τη βασική αιτία της αναντιστοιχίας πυκνότητας watt. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί τη συγκέντρωση χλωρίου, τη θερμοκρασία λειτουργίας, τις διαστάσεις της δεξαμενής, τις συνθήκες ροής και την απαιτούμενη ισχύ. Για εγκαταστάσεις με χαρακτικά υψηλού-χλωρίου, αυτή η ειδική προσέγγιση-εφαρμογής μειώνει τις οπές και παρατείνει τη διάρκεια ζωής του θερμαντήρα.
