สายการแกะสลัก PCB ได้เปลี่ยนเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ในตัวกัดกรดคิวริกคลอไรด์หลังจากผ่านไปเพียงเจ็ดเดือน พื้นผิวเครื่องทำความร้อนมีรูพรุนตามตะเข็บเชื่อมและแนวของเหลว ความต้านทานของฉนวนลดลงเหลือ 12 MΩ สารกัดกร่อนคือสารละลายคลอไรด์สูง-ที่ทำงานที่ 55 องศา เครื่องทำความร้อนได้รับการระบุไว้ที่ 1.5 วัตต์/ซม.²- ซึ่งเป็นค่าที่ใช้งานได้ดีในเคมีอื่นๆ แต่รุนแรงเกินไปสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์-อุดม
สารกัดกร่อนคลอไรด์สูง-เป็นสารเคมีที่มีความต้องการมากที่สุดสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ไอออนของคลอไรด์จะทะลุผ่านฟิล์มป้องกันและเริ่มเกิดเป็นรูบนโลหะ นอกจากนี้ยังซึมผ่านโพลีเมอร์และลดพันธะระหว่างสารเคลือบและสารตั้งต้น การรวมกันของการโจมตีของคลอไรด์และอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะช่วยเร่งการย่อยสลาย
เหตุใดตัวกัดคลอไรด์จึงต้องมีความหนาแน่นของวัตต์ต่ำกว่า
ไอออนคลอไรด์มีขนาดเล็ก เคลื่อนที่ได้ และรุนแรง โดยจะทะลุผ่าน PTFE ในอัตราที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความเข้มข้น ที่ระดับ 55 องศาและมีความเข้มข้นของคลอไรด์สูง อัตราการซึมผ่านจึงมีนัยสำคัญ ไอออนของคลอไรด์จะไปถึงเส้นพันธะระหว่าง PTFE และปลอกโลหะ ซึ่งทำให้เกิดการกัดกร่อน
อัตราการซึมผ่านถูกกระตุ้นด้วยความร้อน เพิ่มขึ้นทุกๆ 10 องศา อัตราจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยประมาณ เครื่องทำความร้อนที่ทำงานที่ 1.5 วัตต์/ซม.² มีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่าเครื่องทำความร้อนที่ 1.0 วัตต์/ซม.² 15–20 องศา อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเร่งการซึมผ่านของคลอไรด์และลดเวลาในการเคลือบทะลุ
| ความหนาแน่นวัตต์ | อุณหภูมิพื้นผิวที่ 55 องศา Bulk | อัตราการซึมผ่านของคลอไรด์ | ถึงเวลาเคลือบรอยแตก | อายุการใช้งานที่คาดหวัง |
|---|---|---|---|---|
| 0.6 วัตต์/ซม.² | 65–70 องศา | ต่ำมาก | >36 เดือน | 4-6 ปี |
| 0.8 วัตต์/ซม.² | 70–75 องศา | ต่ำ | 24–36 เดือน | 3-5 ปี |
| 1.0 วัตต์/ซม.² | 75–82 องศา | ปานกลาง | 12–24 เดือน | 2–3 ปี |
| 1.2 วัตต์/ซม.² | 82–90 องศา | สูง | 8–14 เดือน | 12–24 เดือน |
| 1.5 วัตต์/ซม.² | 90–100 องศา | สูงมาก | 4–8 เดือน | 6–12 เดือน |
ความหนาแน่นของวัตต์และผลต่อการซึมผ่านของคลอไรด์และอายุการใช้งาน
เพดานอุณหภูมิสำหรับบริการคลอไรด์
อุณหภูมิพื้นผิวเป็นตัวแปรควบคุม สำหรับสารกัดกร่อนคลอไรด์สูง-ที่ปริมาณ 55 องศา อุณหภูมิพื้นผิวไม่ควรเกิน 80–85 องศา เมื่อสูงกว่าช่วงนั้น อัตราการซึมผ่านของคลอไรด์จะเร่งขึ้น และ PTFE จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว
เพื่อรักษาอุณหภูมิพื้นผิวให้ต่ำกว่า 85 องศา ความหนาแน่นของวัตต์จะต้องถูกจำกัดไว้ที่ 1.0–1.2 วัตต์/ซม.² ในอ่างน้ำที่ปั่นป่วนปานกลาง ในโซนที่มีการไหลต่ำ- ขีดจำกัดจะลดลงเหลือ 0.8 วัตต์/ซม.²
การคำนวณพื้นที่ผิวที่ต้องการ
ความต้องการพื้นที่ผิวขึ้นอยู่กับกำลังไฟและความหนาแน่นของวัตต์ สำหรับหน้าที่ 6 kW ที่ 1.0 วัตต์/ซม.² พื้นที่ผิวที่ต้องการคือ 6,000 ซม.² เครื่องทำความร้อนด้านเดียว-ที่มีขนาดพื้นที่ 500 มม. × 600 มม. ให้พื้นที่ 3,000 ซม.²-ไม่เพียงพอ เครื่องทำความร้อนแบบสองด้าน-มีขนาด 6,000 ซม.² ซึ่งตรงตามข้อกำหนด
หากถังไม่สามารถรองรับเครื่องทำความร้อนสองด้านขนาด 500 × 600 มม.- ได้ เครื่องทำความร้อนขนาดเล็กหลายเครื่องที่กระจายอยู่รอบถังสามารถให้พื้นที่ผิวที่ต้องการในขณะที่ยังคงความหนาแน่นของวัตต์ต่ำไว้
| วัตต์ | ความหนาแน่นวัตต์ | พื้นที่ผิวที่ต้องการ | รอยเท้าด้านเดียว- | รอยเท้าสองด้าน- |
|---|---|---|---|---|
| 3 กิโลวัตต์ | 1.0 วัตต์/ซม.² | 3,000 ตร.ซม | 500 × 600 มม | 500 × 300 มม |
| 4 กิโลวัตต์ | 1.0 วัตต์/ซม.² | 4,000 ตร.ซม | 500 × 800 มม | 500 × 400 มม |
| 5 กิโลวัตต์ | 1.0 วัตต์/ซม.² | 5,000 ตร.ซม | 500 × 1,000 มม | 500 × 500 มม |
| 6 กิโลวัตต์ | 1.0 วัตต์/ซม.² | 6,000 ตร.ซม | 600 × 1,000 มม | 600 × 500 มม |
| 8 กิโลวัตต์ | 1.0 วัตต์/ซม.² | 8,000 ตร.ซม | 800 × 1,000 มม | 800 × 500 มม |
ข้อกำหนดพื้นที่ผิวและรอยเท้าสำหรับสารกัดกร่อนคลอไรด์สูง-ที่ 1.0 วัตต์/ซม.²
ขั้นตอนข้อกำหนดเฉพาะที่ใช้งานได้จริงสำหรับบริการ-คลอไรด์สูง
เริ่มต้นด้วยความเข้มข้นของคลอไรด์ ความเข้มข้นที่สูงขึ้นจะต้องมีความหนาแน่นของวัตต์ที่ต่ำกว่า สำหรับความเข้มข้นที่สูงกว่า 200 กรัม/ลิตร ความหนาแน่นของวัตต์ไม่ควรเกิน 1.0 วัตต์/ซม.² สำหรับความเข้มข้นที่สูงกว่า 300 กรัม/ลิตร ขีดจำกัดจะลดลงเหลือ 0.8 วัตต์/ซม.²
เลือกความหนาแน่นของวัตต์จากสภาพการไหลจริงที่ตำแหน่งเครื่องทำความร้อน ในอ่างที่มีการปั่นปานกลาง 1.0 วัตต์/ซม.² ถือว่าเหมาะสม ในเขตการไหลต่ำ- ลดเหลือ 0.8 วัตต์/ซม.²
คำนวณพื้นที่ผิวที่ต้องการจากกำลังไฟฟ้าและความหนาแน่นของวัตต์ หน้าที่ 6 kW ที่ 1.0 วัตต์/ซม.² ต้องใช้ 6,000 ซม.² หากเครื่องทำความร้อนเครื่องเดียวไม่สามารถให้พื้นที่นั้นภายในถังได้ ให้พิจารณาเครื่องทำความร้อนหลายเครื่องที่กระจายอยู่รอบปริมณฑล
ตรวจสอบว่าอุณหภูมิพื้นผิวเครื่องทำความร้อนยังคงอยู่ต่ำกว่า 85 องศา หากอุณหภูมิพื้นผิวที่คำนวณได้เกินขีดจำกัดดังกล่าว ให้ลดความหนาแน่นของวัตต์ลงอีกหรือปรับปรุงการไหลที่พื้นผิวตัวทำความร้อน
เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถตอบสนองความต้องการความหนาแน่นของวัตต์ได้
ถังกัดกรดคลอไรด์สูง-ที่มีความต้องการกำลังไฟสูงและพื้นที่ต่อพ่วงที่จำกัด มักจะไม่สามารถรองรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE มาตรฐานที่มีความหนาแน่นวัตต์ต่ำตามที่เคมีต้องการ การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำ และตำแหน่งการไหลที่ปรับให้เหมาะสม- จะช่วยแก้ไขสาเหตุที่แท้จริงของความหนาแน่นของวัตต์ที่ไม่ตรงกัน กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ความเข้มข้นของคลอไรด์ อุณหภูมิในการทำงาน ขนาดของถัง สภาพการไหล และกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ สำหรับโรงงานที่มีสารกัดกร่อนคลอไรด์-สูง แนวทางการใช้งานเฉพาะนี้-จะช่วยลดการเกิดรูพรุนและยืดอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อน
