ฟองอากาศกักขังเร่งการย่อยสลายความร้อนเฉพาะที่ของฮีตเตอร์แบบจุ่ม PTFE ได้อย่างไร

การสะสมความร้อนในท้องถิ่นที่เกิดจากฟองอากาศคงที่ที่ติดอยู่

ถังชุบด้วยไฟฟ้า การกัด PCB และถังรีไซเคิลมักจะดักจับฟองอากาศบนพื้นผิวเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ในระหว่างการเติมของเหลว การสตาร์ทปั๊ม หรือการกวนอากาศ ผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่อัตราการไหลของของเหลวเท่านั้น โดยไม่สนใจช่องอากาศที่ติดกับผนังท่อซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อน โซนที่ปิดบัง-ฟองจะสูญเสียการระบายความร้อนด้วยของเหลวและก่อตัวเป็นฮอตสปอตที่มีความเข้มข้น ในขณะที่ส่วนที่ไม่มีฟอง-จะรักษาการกระจายความร้อนตามปกติ โซนฟองอากาศร้อน-สลับกันและพื้นที่เย็นแบบเปียกจะทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนแบบวงจร เมื่อประกอบกับการควบแน่นของไอที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเข้มข้นใต้ขอบฟอง ความเสียหายแบบคู่นี้จะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของฮีตเตอร์ได้อย่างมาก การทดสอบในห้องปฏิบัติการการไหลอย่างต่อเนื่องแสดงให้เห็นว่าเครื่องทำความร้อนที่ไม่มีการกักเก็บอากาศถาวรจะรักษาอายุการใช้งานที่มั่นคงได้เป็นเวลา 18–24 เดือน ในขณะที่เครื่องที่มีการยึดเกาะของฟองอากาศบ่อยครั้งจะเกิดตุ่มพองบางส่วนและ-รอยแตกขนาดเล็กภายใน 10 เดือน บทความนี้วิเคราะห์กลไกการย่อยสลายคอมโพสิตที่เกิดจากฟองอากาศ อธิบายข้อดีทางวิศวกรรมหลัก-ระหว่างความเข้มข้นของการกวนอากาศและการกำจัดฟองอากาศที่พื้นผิวเครื่องทำความร้อน และให้มาตรฐานการจับคู่เครื่องทำความร้อนแบบฟอง-แบบแบ่งเกรด

การแลกเปลี่ยนทางวิศวกรรมหลัก-ระหว่างการผสมการกวนอากาศและความสม่ำเสมอทางความร้อน

การโปรยอากาศในปริมาณสูง-ทำให้มีการผสมสารเคมีในอ่างอาบน้ำอย่างสม่ำเสมอและป้องกันการตกตะกอน แต่การเติมอากาศที่มากเกินไปจะสร้างฟองอากาศขนาดเล็กขนาดใหญ่ที่เกาะติดกับพื้นผิวท่อทำความร้อนและขัดขวางการถ่ายเทความร้อน -การกวนหรือการหมุนเวียนซ้ำที่ไหลต่ำ-เฉพาะการผสมเท่านั้นที่จะกำจัดการกักเก็บอากาศถาวร และรับประกันว่าของเหลวจะสัมผัสกับของเหลวอย่างเต็มที่เพื่อกระจายความร้อน แต่การผสมที่อ่อนแอจะทำให้เกิดการแบ่งชั้นทางเคมีและการสะสมตะกอนที่ก้นถังได้ง่าย เครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบเรียบมาตรฐานมีแรงตึงผิวสม่ำเสมอโดยไม่มีการเคลือบพื้นผิวป้องกัน-ฟอง พื้นผิวเรียบต่อเนื่องกันช่วยให้ฟองอากาศเกาะติดได้อย่างเสถียรและสร้างจุดร้อนสำหรับกั้นความร้อนในระยะยาว-

ความรุนแรงของการกักเก็บอากาศและตารางความเสี่ยงในการย่อยสลายของฮีตเตอร์แบบจุ่ม PTFE

กลไกการย่อยสลายแบบ Dual Bubble ของ Air Bubble

อากาศมีค่าการนำความร้อนต่ำมาก เมื่อฟองอากาศเกาะติดแน่นกับพื้นผิวท่อ PTFE ความร้อนที่เกิดขึ้นภายในเครื่องทำความร้อนจะไม่สามารถถ่ายโอนไปยังของเหลวในกระบวนการโดยรอบได้ ฟองอากาศที่ปกคลุมบริเวณ-จะสะสมความร้อนอย่างรวดเร็วและเกินอุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องที่ปลอดภัย กระตุ้นให้เกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อนบางส่วนของสายโซ่โมเลกุลของฟลูออโรโพลีเมอร์ และทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็ก-ที่เปราะ ที่ขอบเขตขอบฟอง ไอที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะควบแน่นอย่างต่อเนื่องจนกลายเป็นฟิล์มเคมีที่มีความเข้มข้นสูง แต่ละรอบการให้ความร้อนจะทำให้คอนเดนเสทร้อนยิ่งยวดใต้ขอบฟอง ความผันผวนของปั๊มหรือระดับของเหลวจะทำให้ฟองหลุดออกไปชั่วคราวเพื่อให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแบบเปียก{6}}แบบแห้งซ้ำๆ ซึ่งจะทำให้ขอบเขตรอยแตกกว้างขึ้น ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึมเข้าไปในฟอง-ทำให้เกิดรอยแตกขนาดย่อมระดับไมโคร- และแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างปลอกหุ้ม PTFE ภายนอกและฉนวนภายใน สารตกค้างที่เป็นไอออนนำไฟฟ้าจะสร้างช่องรั่วถาวรภายในชั้นฉนวน ส่งผลให้ความต้านทานของฉนวนโดยรวมลดลงอย่างต่อเนื่อง ความเสียหายกระจุกตัวเป็นหย่อมๆ ที่ไม่ปกติกระจัดกระจายตาม-ตำแหน่งการแนบฟองอากาศในระยะยาว

อันตรายจากการผลิตที่เกิดจากความเสียหายจากความร้อนกักเก็บอากาศ

ฟองอากาศ-จุดร้อนในท้องถิ่นทำให้เกิดการกระจายอุณหภูมิของถังไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้ความหนาของการชุบหรือความลึกของการกัดไม่สอดคล้องกัน และเพิ่มอัตราเศษของชิ้นงาน การแตกร้าวระดับไมโคร-แบบก้าวหน้าที่ขอบเขตฟองจะค่อยๆ ลดความต้านทานของฉนวน ทำให้เกิดการปิดเครื่องป้องกันการรั่วไหลบ่อยครั้ง- และขัดขวางกำหนดการผลิตเป็นชุดที่ต่อเนื่อง การทำให้บางเนื่องจากความร้อนเฉพาะที่อย่างรุนแรงภายใต้ชั้นฟองคงที่ในที่สุดจะทำให้เกิดรูท่อทะลุ ทำให้สามารถสัมผัสโดยตรงระหว่างลวดทำความร้อนกับของเหลวในอ่างอาบน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และทำให้เกิดความล้มเหลวของเครื่องทำความร้อนในวงจร-อย่างกะทันหัน บริเวณที่สัมผัสฟองหยาบที่แตกร้าวจะดักจับตะกอนและเศษโลหะได้ง่าย ทำให้เกิดความร้อนเป็นพิเศษ-เป็นชั้นฉนวนที่เปรอะเปื้อน ซึ่งจะขยายความร้อนเกินพิกัดและเร่งการแก่ชราใน-วงจรที่เลวร้ายลงในตัว

โซลูชั่นการกำจัดการจับคู่และการดักจับอากาศแบบให้คะแนน

ถังชุบเติมอากาศ-ต่ำที่มีฟองอากาศชั่วคราวน้อยที่สุดสามารถใช้เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ขึ้นรูปขัดเงามาตรฐานได้ ใช้ปั๊มหมุนเวียนความเร็วเต็มที่-เป็นเวลา 15 นาทีหลังจากเติมของเหลวเพื่อชะล้างฟองอากาศที่ตกค้าง ไลน์การกัด PCB กึ่ง-อัตโนมัติที่มีการกวนอากาศปานกลางและการยึดเกาะของฟองอากาศปานกลาง เลือก-ร่องป้องกันการยึดเกาะ-แบบไมโคร ความหนาปานกลาง- เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE พื้นผิวที่ไม่ต่อเนื่องจะทำให้การเกาะติดของฟองสบู่แตกและเร่งให้ฟองหลุดออกภายใต้การไหลของของเหลว ถังรีไซเคิลขยะ-อากาศที่มีความเข้มข้นสูง-ที่มีชั้นฟองคงที่แบบกระจายจะต้องติดตั้งเครื่องทำความร้อน PTFE แบบจุ่ม-ที่มีพื้นผิวผนังหนาเต็ม-ป้องกันฟองอากาศ ความหนาของผนังเสริมจะชดเชย-ความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุดในระยะยาวและการกัดกร่อนของคอนเดนเสทภายใต้กระจุกฟอง กฎการเพิ่มประสิทธิภาพของการเติมอากาศเสริม: จัดเรียงตัวกระจายอากาศให้ห่างจากตำแหน่งติดตั้งเครื่องทำความร้อน ตั้งค่าลำดับการเริ่มต้นปั๊มและเครื่องเติมอากาศแบบเซเพื่อไล่อากาศที่ติดอยู่ ติดตั้งแผ่นกั้นการไหลที่เป็นเนื้อเดียวกันเพื่อล้างฟองที่ตกค้างออกจากพื้นผิวท่ออย่างต่อเนื่อง

บทสรุป

ความล้มเหลวจากความร้อนก่อนกำหนดเฉพาะจุดของเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE จากการดักจับอากาศเกิดขึ้นจากความร้อน-ปิดกั้นฟองอากาศคงที่ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปที่มีความเข้มข้นและการสลับเปียก-การกัดกร่อนของไอเข้มข้นแบบแห้งที่ขอบฟอง แทนที่จะเป็นการกัดกร่อนของสารเคมีเหลว-ที่สม่ำเสมอ PTFE ผนังเรียบสม่ำเสมอ-ขาดการออกแบบพื้นผิวป้องกันฟอง-และการป้องกันความร้อนที่หนาเฉพาะจุดสำหรับโซนการเกาะติดฟองสบู่ถาวร การปรับเค้าโครงการเติมอากาศและขั้นตอนการเริ่มต้นให้เหมาะสมเพื่อลดการกักเก็บอากาศ รวมถึงการเลือกโครงสร้างเครื่องทำความร้อนแบบมีพื้นผิว-ที่ป้องกันการยึดเกาะหรือความหนาเต็ม-ตามอัตราส่วนการครอบคลุมของฟองอากาศ สามารถควบคุมการแพร่กระจายของรอยร้าวของขอบเขตฟองและการพุพองจากความร้อนเฉพาะที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ พารามิเตอร์พื้นผิวป้องกัน-พื้นผิวแบบกำหนดเองและความหนาของผนังท่อเสริมสามารถออกแบบตามความเข้มของการเติมอากาศ เพื่อรักษาการสัมผัสของเหลวทั้งหมดและการกระจายความร้อนที่เสถียรสำหรับ-ถังแปรรูปสารเคมีที่ปั่นป่วน