Ένα κατάστημα επιμετάλλωσης τράβηξε έναν θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE 4 kW για τακτική αφαλάτωση. Το περίβλημα είχε συσσωρεύσει ένα στρώμα 1,5 mm ανθρακικού ασβεστίου και εναποθέσεων υδροξειδίου μετάλλου κατά τη διάρκεια οκτώ μηνών υπηρεσίας. Ο θερμαντήρας καθαρίστηκε με αραιό υδροχλωρικό οξύ, ξεπλύθηκε και επέστρεψε στη δεξαμενή. Μέσα σε δύο εβδομάδες, ο χρόνος θέρμανσης-ήταν αισθητά μεγαλύτερος από ό,τι πριν από την αφαλάτωση. Ο θερμαντήρας έβγαζε κανονικό ρεύμα. Η θήκη φαινόταν καθαρή. Ωστόσο, η παραγωγή είχε πέσει.
Η αφαλάτωση αποκαθιστά τη μεταφορά θερμότητας αφαιρώντας το μονωτικό στρώμα απόθεσης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένας θερμαντήρας αφαλάτωσης λειτουργεί σαν καινούργιος. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, η αφαλάτωση αποκαλύπτει ή προκαλεί ένα διαφορετικό πρόβλημα-που μειώνει την απόδοση παρόλο που η θήκη φαίνεται καθαρή.
Η κατάθεση κάλυπτε μια υποβαθμισμένη επιφάνεια
Οι εναποθέσεις αλάτων σχηματίζονται κατά προτίμηση στις πιο ζεστές επιφάνειες. Οι περιοχές της θήκης που ήταν πιο ζεστές συγκέντρωσαν την πιο παχιά κλίμακα. Όταν αφαιρείται η κλίμακα, το υποκείμενο PTFE εκτίθεται-και αυτή η επιφάνεια μπορεί να έχει υποβαθμιστεί από τις υψηλές θερμοκρασίες που προκάλεσαν την εναπόθεση εξαρχής.
Η αποικοδόμηση μπορεί να λάβει τη μορφή επιφανειακής οξείδωσης, μικρορωγμάτωσης ή απώλειας του λείου φινιρίσματος του πολυμερούς. Η τραχιά επιφάνεια αυξάνει το πάχος του θερμικού οριακού στρώματος, μειώνοντας τη μεταφορά θερμότητας ακόμη και χωρίς στρώμα απόθεσης. Ο θερμαντήρας δεν έχει χάσει ισχύ, αλλά έχει χάσει την ικανότητα να μεταφέρει αυτή την ισχύ αποτελεσματικά στο υγρό.
| Προ-Κατάσταση αφαλάτωσης | Δημοσίευση-Εύρεση αφαλάτωσης | Επίδραση στη μεταφορά θερμότητας | Δράση |
|---|---|---|---|
| Κλίμακα φωτός, 0,5 mm | Λεία επιφάνεια | Έγινε επαναφορά σε σχεδόν-νέο | Κανένας |
| Μέτρια κλίμακα, 1,0 mm | Ελαφρύς αποχρωματισμός | Μικρή μείωση | Ελεγκτής εκπομπών |
| Βαριά ζυγαριά, 1,5 χλστ | Αποχρωματισμένο, τραχύ | Μέτρια μείωση | Αντικατάσταση σχεδίου |
| Πολύ βαριά ζυγαριά, 2,0 mm+ | Σκασμένο ή με φουσκάλες | Σημαντική μείωση | Αντικαταστήστε τη θερμάστρα |
Η κατάσταση της επιφάνειας μετά{0}}αφαλάτωσης και η επίδρασή της στη μεταφορά θερμότητας
Η ίδια η διαδικασία αφαλάτωσης μπορεί να καταστρέψει την επιφάνεια
Δεν είναι όλες οι μέθοδοι αφαλάτωσης ήπιες με το PTFE. Το οξύ που χρησιμοποιείται για τη διάλυση της κλίμακας μπορεί επίσης να επιτεθεί στο πολυμερές εάν η συγκέντρωση ή η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή. Το υδροχλωρικό οξύ σε 10% και 40 βαθμούς είναι γενικά ασφαλές για PTFE. Το υδροχλωρικό οξύ σε 20% και 60 βαθμούς μπορεί να προκαλέσει υποβάθμιση της επιφάνειας μετά από παρατεταμένη έκθεση.
Η μηχανική αφαλάτωση-ξύσιμο, βούρτσισμα ή λειαντικά επιθέματα-αφαιρεί τα άλατα γρήγορα, αλλά μπορεί να αφαιρέσει το PTFE. Μια σκαλισμένη επιφάνεια δημιουργεί θέσεις πυρήνων για μελλοντική εναπόθεση και αυξάνει το πάχος του οριακού στρώματος. Ο θερμαντήρας μπορεί να είναι καθαρός αλλά όχι πλέον ομαλός.
Η εκτόξευση νερού υψηλής-πίεσης είναι αποτελεσματική για παχιά λέπια, αλλά μπορεί να βλάψει το PTFE εάν το ακροφύσιο κρατηθεί πολύ κοντά ή η πίεση είναι πολύ υψηλή. Συνιστάται όριο πίεσης 50–70 bar και απόσταση ακροφυσίου τουλάχιστον 150 mm.
Οι καταθέσεις κλίμακας μπορεί να έχουν αλλάξει οριστικά την επιφάνεια
Ακόμα κι αν η διαδικασία αφαλάτωσης δεν καταστρέψει το PTFE, η ίδια η ζυγαριά μπορεί να έχει αλλάξει τη χημεία της επιφάνειας. Οι εναποθέσεις ασβεστίου και πυριτικών αλάτων μπορούν να συνδεθούν χημικά με το PTFE, αφήνοντας ένα λεπτό υπόλειμμα που δεν αφαιρεί ο καθαρισμός με οξύ. Αυτό το υπόλειμμα δεν είναι ορατό αλλά επηρεάζει τη διαβρεξιμότητα και τη μεταφορά θερμότητας.
Μια επιφάνεια που ήταν αρχικά υδρόφοβη-απώθηση του νερού-μπορεί να γίνει υδρόφιλη μετά από παρατεταμένη έκθεση σε άλατα. Η υδρόφιλη επιφάνεια προωθεί το σχηματισμό μιας λεπτής μεμβράνης νερού που προσθέτει θερμική αντίσταση. Το αποτέλεσμα είναι μικρό αλλά μετρήσιμο με την πάροδο του χρόνου.
Ο θερμαντήρας μπορεί να λειτουργούσε πάνω από την ασφαλή του θερμοκρασία
Ο πιο συνηθισμένος λόγος απώλειας εξόδου μετά την αφαλάτωση είναι ότι ο θερμαντήρας λειτουργούσε πάνω από την ασφαλή θερμοκρασία του περιβλήματος πριν από την αφαλάτωση. Το στρώμα αλάτων μόνωσε το περίβλημα, ανεβάζοντας τη θερμοκρασία του. Η αυξημένη θερμοκρασία υποβάθμισε το PTFE, μειώνοντας τη θερμική του αγωγιμότητα και αυξάνοντας τη θερμική αντίσταση μεταξύ του στοιχείου και του ρευστού.
Η υποβάθμιση μπορεί να μην είναι ορατή. Το περίβλημα μπορεί να φαίνεται άθικτο. Αλλά η δομή του πολυμερούς έχει αλλάξει και η ικανότητά του να μεταφέρει τη θερμότητα έχει μειωθεί. Ο θερμαντήρας δεν λειτουργεί πλέον σύμφωνα με τις αρχικές του προδιαγραφές.
| Κατάσταση Λειτουργίας | Θερμοκρασία θήκης πριν από την αφαλάτωση | Θερμοκρασία θήκης μετά την αφαίρεση αλάτων | Κατάσταση PTFE | Απώλεια παραγωγής |
|---|---|---|---|---|
| Κανονική, ελαφριά κλίμακα | 95 μοίρες | 90 μοίρες | Αθικτος | Κανένας |
| Ανυψωμένη, μέτρια κλίμακα | 110 μοίρες | 95 μοίρες | Ελαφρά υποβάθμιση | 3–5% |
| Υψηλή, βαριά κλίμακα | 125 μοίρες | 100 μοίρες | Μέτρια υποβάθμιση | 8–12% |
| Υπερβολική, πολύ βαριά κλίμακα | 140 μοίρες + | 105 μοίρες + | Σοβαρή υποβάθμιση | 15–25% |
Θερμοκρασία περιβλήματος και απώλεια απόδοσης μετά την αφαλάτωση σε δεξαμενές επιμετάλλωσης
Πώς να πείτε εάν η απώλεια εξόδου είναι μόνιμη
Μια απλή δοκιμή μπορεί να καθορίσει εάν η απώλεια εξόδου οφείλεται σε μόνιμη υποβάθμιση του περιβλήματος ή σε προσωρινή κατάσταση. Μετρήστε τον χρόνο θέρμανσης-αμέσως μετά την αφαλάτωση και συγκρίνετε τον με τον χρόνο θέρμανσης-με ένα νέο θερμαντήρα ίδιας ισχύος στην ίδια δεξαμενή.
Εάν ο χρόνος θέρμανσης-είναι εντός του 10% της γραμμής βάσης του νέου- θερμαντήρα, η απόδοση του θερμαντήρα είναι αποδεκτή. Εάν είναι 15–25% μεγαλύτερο, το PTFE έχει υποβαθμιστεί και ο θερμαντήρας πλησιάζει στο τέλος της ωφέλιμης ζωής του. Εάν είναι περισσότερο από 25% μεγαλύτερο, η θερμάστρα πρέπει να αντικατασταθεί.
Μια μέτρηση θερμοκρασίας περιβλήματος παρέχει πρόσθετες πληροφορίες. Εάν η θερμοκρασία του περιβλήματος σε κανονικό φορτίο είναι περισσότερο από 20 μοίρες πάνω από τη θερμοκρασία του υγρού όγκου μετά την αφαλάτωση, η θερμική αντίσταση έχει αυξηθεί και ο θερμαντήρας δεν λειτουργεί πλέον αποτελεσματικά.
Αποτροπή απώλειας εξόδου μετά την αφαλάτωση
Η πιο αποτελεσματική πρόληψη είναι η αφαλάτωση πριν το στρώμα αλάτων γίνει αρκετά παχύ ώστε να αυξήσει τη θερμοκρασία του περιβλήματος στο εύρος αποικοδόμησης. Ένα τακτικό πρόγραμμα αφαλάτωσης που βασίζεται σε ευρήματα επιθεώρησης-όχι σταθερό ημερολόγιο-διατηρεί το στρώμα αλάτων λεπτό και τη θερμοκρασία του περιβλήματος εντός ασφαλών ορίων.
Η χρήση της πιο ήπιας αποτελεσματικής μεθόδου αφαλάτωσης μειώνει τον κίνδυνο ζημιάς στην επιφάνεια. Η κυκλοφορία αραιωμένου οξέος σε μέτρια θερμοκρασία προτιμάται έναντι της μηχανικής απόξεσης ή της εκτόξευσης υψηλής{1} πίεσης.
Η μείωση της πυκνότητας watt μειώνει τη θερμοκρασία του περιβλήματος και επιβραδύνει τόσο τον σχηματισμό αλάτων όσο και την υποβάθμιση του περιβλήματος. Μια θερμάστρα που λειτουργεί στα 0,9 W/cm² έχει θερμοκρασία περιβλήματος 10–15 μοίρες χαμηλότερη από τη θερμοκρασία 1,4 W/cm², η οποία επεκτείνει το διάστημα μεταξύ των καθαρισμών και μειώνει την υποβάθμιση που προκαλείται από τη θερμοκρασία-που καθιστά απαραίτητη την αφαλάτωση.
Όταν η απώλεια εξόδου σηματοδοτεί ένα πρόβλημα προδιαγραφών
Επαναλαμβανόμενες απώλειες εξόδου μετά την αφαλάτωση στο ίδιο δοχείο υποδηλώνουν ότι ο θερμαντήρας λειτουργεί πολύ κοντά στο θερμικό του όριο. Η υψηλή πυκνότητα watt, η υψηλή θερμοκρασία μπάνιου ή η κακή ροή συμβάλλουν στην αύξηση της θερμοκρασίας του περιβλήματος και στην επιτάχυνση της υποβάθμισης. Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με χαμηλότερη πυκνότητα watt, βελτιωμένη πρόσβαση ροής και μεγαλύτερη επιφάνεια μειώνει τον ρυθμό υποβάθμισης του περιβλήματος και επεκτείνει το διάστημα μεταξύ των απαιτούμενων καθαρισμών. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί τη χημεία του μπάνιου, τη θερμοκρασία λειτουργίας, τη σύνθεση αλάτων και το ιστορικό αφαλάτωσης προηγούμενων θερμαντήρων.
