สายการผลิตซิงค์ฟอสเฟตดึงเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ขนาด 5 kW หลังจากใช้งานเพียงแปดเดือน พื้นผิวของปลอกที่หันเข้าหาชิ้นงานดูปกติ ด้านล่าง-ด้านที่หันหน้าไปทางผนังถัง-ถูกปกคลุมไปด้วยชั้นตะกอนสีเข้มที่อัดแน่นและหนาแน่น หนา 15–20 มม. ความต้านทานของฉนวนลดลงเหลือ 18 MΩ กากตะกอนเป็นส่วนผสมของตะกอนเหล็กฟอสเฟต ตะกอนซิงค์ฟอสเฟต และกรวดที่ลำเลียงไปซึ่งจับตัวและรวมตัวอยู่ในช่องว่างระหว่างเครื่องทำความร้อนกับผนัง
อ่างฟอสเฟตจะสร้างตะกอนอย่างต่อเนื่อง ปฏิกิริยาการเคลือบแปลงทำให้เกิดฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำซึ่งตกตะกอนออกจากสารละลาย ในถังที่ติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ไว้บนหรือใกล้ผนัง ช่องว่างระหว่างเครื่องทำความร้อนกับผนังจะกลายเป็นกับดักตะกอน ตะกอนจะสะสม รวมตัวกัน และในที่สุดก็ปกคลุมด้านล่างของเครื่องทำความร้อน
เหตุใดการอาบน้ำฟอสเฟตจึงสร้างตะกอนได้มาก
ปฏิกิริยาฟอสเฟตจะเปลี่ยนไอออนของโลหะที่ละลายเป็นสารประกอบฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำ สำหรับพื้นผิวเหล็กที่มีฟอสเฟตทุกตารางเมตร จะเกิดตะกอนประมาณ 2–5 กรัม ในสายการผลิตที่มีปริมาณงานสูง- การสร้างตะกอนในแต่ละวันอาจสูงถึงหลายกิโลกรัม
กากตะกอนประกอบด้วยเหล็กฟอสเฟต ซิงค์ฟอสเฟต และฟอสเฟตเชิงซ้อนของโลหะอื่นๆ มันละเอียด หนาแน่น และตกตะกอนได้ง่าย ในถังที่มีอัตราการไหลต่ำ ตะกอนจะสะสมอยู่บนพื้นผิวแนวนอนและในโซนความเร็วต่ำ-
| ปริมาณงานของเส้น | พื้นผิวเหล็ก ฟอสเฟต | การสร้างตะกอนรายวัน | การสะสมรายเดือน |
|---|---|---|---|
| ต่ำ 100 ตร.ม./วัน | 100 m² | 0.2–0.5 กก | 6–15 กก |
| ปานกลาง 500 ตร.ม./วัน | 500 m² | 1.0–2.5 กก | 30–75 กก |
| สูง 1,000 ตรม./วัน | 1,000 m² | 2.0–5.0 กก | 60–150 กก |
| สูงมาก 2,000 ตรม./วัน | 2,000 m² | 4.0–10.0 กก | 120–300 กก |
อัตราการเกิดตะกอนในไลน์ฟอสเฟตตามปริมาณงาน
เหตุใดด้านล่างของฮีตเตอร์จึงสะสมตะกอน
ช่องว่างระหว่างเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE และผนังถังเป็นโซนที่มีการไหลต่ำ- เครื่องทำความร้อนป้องกันช่องว่างจากการไหลเวียนของถังหลัก กากตะกอนจะเกาะตัวอยู่ในช่องว่างและสะสมเนื่องจากไม่มีกระแสน้ำพัดพาออกไป
ช่องว่างนี้ยังกักเก็บความร้อนอีกด้วย เครื่องทำความร้อนจะอุ่นของเหลวในช่องว่าง แต่ของเหลวไม่สามารถหลบหนีออกมาได้ ของเหลวที่ติดอยู่จะนิ่ง และตะกอนจะเกาะตัวเร็วขึ้น การผสมผสานของการไหลต่ำและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเร่งการสะสมของตะกอน
ชั้นตะกอนที่ด้านล่างของเครื่องทำความร้อนเป็นฉนวนจากถังหลัก ความร้อนที่เกิดจากเครื่องทำความร้อนจะต้องผ่านชั้นตะกอนก่อนที่จะไปถึงผนังถังและของเหลวจำนวนมาก กากตะกอนจะเพิ่มความต้านทานความร้อน ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของเปลือกทั้งสองด้านเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะช่วยเร่งการย่อยสลายของ PTFE และการเกิดตะกรันในด้านกระบวนการ
ผลที่ตามมาจากความร้อนของการปกคลุมตะกอน
ชั้นตะกอนที่ด้านล่างของเครื่องทำความร้อนทำหน้าที่เป็นผ้าห่มฉนวน อุณหภูมิพื้นผิวของฝักสูงขึ้นเนื่องจากความร้อนไม่สามารถเล็ดลอดผ่านกากตะกอนได้ อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มแรงผลักดันให้เกิดการสะสมของตะกอนเพิ่มเติมและเร่งการย่อยสลายของ PTFE
สำหรับเครื่องทำความร้อนที่ทำงานที่ 1.2 วัตต์/ซม.² ชั้นตะกอน 10 มม. ที่มีค่าการนำความร้อน 0.5 วัตต์/ลบ.ม. จะทำให้อุณหภูมิลดลงประมาณ 24 องศา อุณหภูมิพื้นผิวของปลอกจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณดังกล่าว ซึ่งสามารถดัน PTFE ให้อยู่ในช่วงการย่อยสลายได้
| ความหนาของตะกอน | ความต้านทานความร้อน | พื้นผิว ΔT เพิ่มขึ้น | ผลกระทบต่อชีวิต PTFE |
|---|---|---|---|
| 0 มม | 0 | พื้นฐาน | ไม่มี |
| 5 มม | 0.01 m²·K/W | 12 องศา | ปานกลาง |
| 10 มม | 0.02 m²·K/W | 24 องศา | สำคัญ |
| 15 มม | 0.03 m²·K/W | 36 องศา | รุนแรง |
| 20 มม | 0.04 m²·K/W | 48 องศา | วิกฤต |
ผลของความหนาของตะกอนต่ออุณหภูมิพื้นผิวของปลอก PTFE ในการให้บริการฟอสเฟต
ป้องกันการสะสมของตะกอนภายใต้เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE
การป้องกันที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการกำจัดช่องว่างที่ตะกอนสะสม เครื่องทำความร้อนที่ติดตั้งแบบฝังผนังถังไม่มีช่องว่าง เครื่องทำความร้อนที่ติดตั้งอยู่บนฉากยึดที่มีช่องว่างควบคุมได้ซึ่งสามารถล้างได้จะมีช่องว่าง แต่สามารถทำความสะอาดช่องว่างได้
หากหลีกเลี่ยงช่องว่างไม่ได้ก็ควรเข้าถึงเพื่อทำความสะอาดได้ เครื่องทำความร้อนควรถอดออกได้โดยไม่ต้องถอดแยกชิ้นส่วนถัง และควรล้างช่องว่างระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติ ช่องระบายน้ำที่จุดต่ำสุดของช่องว่างช่วยให้กากตะกอนถูกชะล้างออกไป
การทำความสะอาดถังเป็นประจำจะขจัดตะกอนก่อนที่จะรวมตัว ในถังฟอสเฟตที่มีการสร้างตะกอนสูง ถังอาจต้องทำความสะอาดทุกๆ 3-6 เดือน ควรถอดเครื่องทำความร้อนออกระหว่างการทำความสะอาดเพื่อเข้าถึงช่องว่าง
| มาตรการป้องกัน | ประสิทธิผล | การนำไปปฏิบัติ | ค่าใช้จ่าย |
|---|---|---|---|
| การติดตั้งแบบฟลัช | สูง | การออกแบบเครื่องทำความร้อน | ต่ำ |
| ช่องว่างที่สามารถเข้าถึงได้ | ปานกลาง | การออกแบบการติดตั้ง | ปานกลาง |
| การทำความสะอาดถังเป็นประจำ | สูง | ตารางการบำรุงรักษา | ปานกลาง |
| กับดักตะกอน | ปานกลาง | การออกแบบตัวถัง | สูงกว่า |
มาตรการป้องกันการสะสมของตะกอนใต้เครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE
เมื่อการคลุมตะกอนบ่งบอกถึงปัญหาการออกแบบ
เครื่องทำความร้อนที่สะสมตะกอนอย่างรวดเร็วแม้จะทำความสะอาดเป็นประจำบ่งชี้ว่าการออกแบบถังช่วยให้ของแข็งสามารถสะสมอยู่ในตำแหน่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองพร้อมการออกแบบ-การติดตั้งแบบฝังหรือ-ช่องว่างการระบายน้ำในตัว จะช่วยแก้ไขสาเหตุของการสะสมของตะกอน กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้เคมีในอ่าง อัตราการเกิดตะกอน การออกแบบถัง และกำลังไฟที่ต้องการ สำหรับโรงงานที่มีท่อฟอสเฟต แอปพลิเคชัน-แนวทางเฉพาะนี้ช่วยลดตะกอน-ความร้อนสูงเกินไปที่เกี่ยวข้องกับและยืดอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อน
