Γιατί ένας θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE χάνει απόδοση όταν το ίζημα καλύπτει το κατώτερο τρίτο του;

Μια γραμμή φωσφοροποίησης παρατήρησε ότι η δεξαμενή της χρειαζόταν περισσότερο χρόνο για να φτάσει στο σημείο ρύθμισης κάθε μήνα. Το ρεύμα του θερμαντήρα ταιριάζει με την πινακίδα, ο ελεγκτής ζητούσε θερμότητα και η επιφάνεια του θερμαντήρα πάνω από το υγρό φαινόταν καθαρή. Όταν ο θερμαντήρας τραβήχτηκε για επιθεώρηση, το κάτω τρίτο του περιβλήματος θάφτηκε κάτω από ένα στρώμα 25 mm συμπιεσμένου ιζήματος-λάσπης φωσφορικού σιδήρου, αλάτων και άμμου μεταφοράς που είχε κατακαθίσει και στερεοποιηθεί στο πάτωμα της δεξαμενής.

Η κάλυψη ιζημάτων είναι μια κοινή αλλά συχνά παραβλέπεται αιτία απώλειας εξόδου θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE. Το στρώμα ιζήματος μονώνει το κάτω τμήμα του θερμαντήρα, παγιδεύοντας θερμότητα και αναγκάζοντας τον θερμαντήρα να λειτουργεί πιο ζεστό για να παρέχει την ίδια απόδοση. Η υψηλότερη θερμοκρασία επιφάνειας επιταχύνει την υποβάθμιση του PTFE και αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας.

Πώς συσσωρεύεται το ίζημα στο τμήμα του κάτω θερμαντήρα

Το ίζημα καθιζάνει με τη βαρύτητα. Σε μια δεξαμενή με χαμηλή ροή κοντά στον πυθμένα, το ίζημα συσσωρεύεται στο πάτωμα και στο κάτω μέρος του θερμαντήρα. Το στρώμα ιζήματος αυξάνεται προς τα πάνω καθώς κατακάθονται περισσότερα στερεά.

Το στρώμα ιζήματος είναι συνήθως πιο πυκνό και πιο σταθερό από την κλίμακα στην επιφάνεια του θερμαντήρα. Είναι ένα μείγμα από κατακρημνισμένα στερεά, προϊόντα διάβρωσης και σωματίδια μεταφοράς. Η θερμική αγωγιμότητα του ιζήματος εξαρτάται από τη σύνθεση και το πορώδες του, αλλά είναι γενικά χαμηλότερη από το περίβλημα PTFE.

Τύποι ιζημάτων και χαρακτηριστικά εναπόθεσής τους

Γιατί το Κάτω Τρίτο επηρεάζεται περισσότερο

Το κάτω τρίτο του θερμαντήρα είναι πιο κοντά στο πάτωμα της δεξαμενής, όπου κατακάθονται τα ιζήματα. Είναι επίσης η περιοχή με τη χαμηλότερη ταχύτητα ροής στις περισσότερες δεξαμενές. Η ροή είναι ισχυρότερη στην επιφάνεια, όπου δημιουργείται η ανάδευση, και ασθενέστερη στον πυθμένα, όπου συσσωρεύεται το ίζημα.

Το στρώμα ιζήματος στο κάτω τρίτο δημιουργεί ένα θερμικό φράγμα. Η θερμότητα που παράγεται από τον θερμαντήρα πρέπει να διασχίσει το στρώμα ιζήματος πριν φτάσει στο χύμα ρευστό. Το ίζημα προσθέτει θερμική αντίσταση, η οποία αυξάνει τη θερμοκρασία της επιφάνειας του θερμαντήρα.

Για έναν θερμαντήρα που λειτουργεί στα 1,2 W/cm², ένα στρώμα ιζήματος 25 mm με θερμική αγωγιμότητα 0,5 W/m·K προσθέτει πτώση θερμοκρασίας περίπου 60 βαθμούς. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του θερμαντήρα αυξάνεται κατά αυτό το ποσό, γεγονός που μπορεί να ωθήσει το PTFE στο εύρος υποβάθμισης.

Η επίδραση στην απόδοση του θερμαντήρα

Το ίζημα-που καλύπτει το κάτω τρίτο του θερμαντήρα συμβάλλει λιγότερη θερμότητα στο λουτρό. Η αποτελεσματική επιφάνεια του θερμαντήρα μειώνεται. Ο θερμαντήρας πρέπει να λειτουργεί πιο ζεστά για να παρέχει την ίδια συνολική απόδοση θερμότητας και η κατανάλωση ενέργειας αυξάνεται.

Το ίζημα αλλάζει επίσης το μοτίβο ροής γύρω από τον θερμαντήρα. Το στρώμα ιζήματος μπορεί να μπλοκάρει τα κανάλια ροής στο κάτω μέρος του θερμαντήρα, μειώνοντας τη συνολική κυκλοφορία και δημιουργώντας νεκρές ζώνες.

Πρόληψη κάλυψης ιζημάτων

Η πιο αποτελεσματική πρόληψη είναι η αφαίρεση του ιζήματος πριν συσσωρευτεί. Ο τακτικός καθαρισμός της δεξαμενής-κάθε 3-6 μήνες σε λουτρά υψηλής-στερεάς-αποτρέπει το στρώμα ιζήματος να φτάσει σε πάχη που επηρεάζουν την απόδοση του θερμαντήρα.

Η βελτίωση της ροής στο κάτω μέρος της δεξαμενής μειώνει τη συσσώρευση ιζημάτων. Ένας σωλήνας εκροής ή εξαγωγέας κατευθυνόμενος κατά μήκος του δαπέδου της δεξαμενής κρατά το ίζημα αιωρούμενο και επιτρέπει την απομάκρυνσή του με διήθηση.

Ένας θερμαντήρας τοποθετημένος πάνω από το δάπεδο της δεξαμενής-σε βάσεις ή βραχίονες-μειώνει την περιοχή του θερμαντήρα που εκτίθεται στο στρώμα ιζήματος. Το ίζημα συσσωρεύεται στο πάτωμα, αλλά η θερμάστρα είναι πάνω από αυτό.

Μέτρα πρόληψης για την ιζηματοκάλυψη των θερμαντήρων εμβάπτισης PTFE

Όταν η κάλυψη ιζημάτων υποδεικνύει πρόβλημα σχεδιασμού

Ένας θερμαντήρας που χάνει απόδοση λόγω κάλυψης ιζήματος παρά τον τακτικό καθαρισμό υποδηλώνει ότι ο σχεδιασμός της δεξαμενής ή η τοποθέτηση του θερμαντήρα δεν είναι κατάλληλος για την εφαρμογή. Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με ανυψωμένη βάση, βελτιωμένη ροή στο κάτω μέρος και χαμηλότερη πυκνότητα watt αντιμετωπίζει τη βασική αιτία της κάλυψης των ιζημάτων. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί τη χημεία του λουτρού, τον ρυθμό παραγωγής στερεών, τις διαστάσεις της δεξαμενής και την απαιτούμενη ισχύ. Για εγκαταστάσεις με υψηλά-λουτρά διεργασίας στερεών, αυτή η ειδική προσέγγιση-εφαρμογής μειώνει τις απώλειες εξόδου που σχετίζονται με τα ιζήματα-και παρατείνει τη διάρκεια ζωής του θερμαντήρα.