ต้องใช้พื้นที่ผิวเท่าใดสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ในสารกัดกร่อน 25% ที่ 85 องศา

โรงงานเคมีแห่งหนึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ในอ่างโซเดียมไฮดรอกไซด์ 25% ที่ 85 องศา เครื่องทำความร้อนที่มีอยู่ล้มเหลวหลังจากใช้งานไปเพียงห้าเดือน- PTFE พองและแตกร้าวตลอดส่วนที่ทำความร้อนทั้งหมด ทีมงานบำรุงรักษาของโรงงานสงสัยว่าเครื่องทำความร้อนมีขนาดเล็กเกินไปสำหรับการปฏิบัติงานและทำงานที่ความหนาแน่นของวัตต์สูงเกินไป

โซดาไฟเข้มข้นเป็นหนึ่งในสารเคมีที่มีความต้องการมากที่สุดสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ที่ความเข้มข้น 85 องศาและความเข้มข้น 25% โซดาไฟจะโจมตีพื้นผิวโพลีเมอร์ผ่านการละลายฟลูออไรด์ อัตราการโจมตีขึ้นอยู่กับอุณหภูมิพื้นผิว เครื่องทำความร้อนที่ทำงานที่ความหนาแน่นวัตต์สูงจะมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่าและสลายตัวเร็วกว่า

เหตุใดสารกัดกร่อน 25% ที่ 85 องศา จึงต้องใช้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่

ความหนาแน่นวัตต์ที่ปลอดภัยสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ที่มีสารกัดกร่อน 25% ที่ 85 องศาคือ 0.6–0.8 วัตต์/ซม.² เหนือช่วงนั้น อุณหภูมิพื้นผิวเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัยสำหรับโพลีเมอร์ และอัตราการละลายฟลูออไรด์จะเร่งขึ้น

ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำหมายความว่าต้องใช้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับวัตต์ที่กำหนด สำหรับหน้าที่ 5 kW ที่ 0.7 W/cm² พื้นที่ผิวที่ต้องการคือ 7,143 cm² เครื่องทำความร้อนด้านเดียว-ที่มีขนาดพื้นที่ 500 มม. × 700 มม. ให้พื้นที่ 3,500 ซม.²-เพียงครึ่งหนึ่งของพื้นที่ที่ต้องการ เครื่องทำความร้อนแบบสองด้าน-มีพื้นที่ 7,000 ซม.² ซึ่งใกล้เคียงกับข้อกำหนด

ข้อกำหนดพื้นที่ผิวและรอยเท้าสำหรับสารกัดกร่อน 25% ที่ 85 องศา

เพดานอุณหภูมิสำหรับบริการโซดาไฟ

อุณหภูมิพื้นผิวเป็นตัวแปรควบคุม สำหรับสารกัดกร่อน 25% ที่ปริมาณ 85 องศา อุณหภูมิพื้นผิวไม่ควรเกิน 95–100 องศา เมื่อสูงกว่าช่วงดังกล่าว อัตราการขจัดฟลูออไรด์จะเร่งขึ้น และ PTFE จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว

เพื่อรักษาอุณหภูมิพื้นผิวให้ต่ำกว่า 100 องศา ความหนาแน่นของวัตต์ต้องถูกจำกัดไว้ที่ 0.6–0.8 วัตต์/ซม.² ในอ่างที่ปั่นป่วนปานกลาง ในเขตที่มีอัตราการไหลต่ำ- ขีดจำกัดจะลดลงเหลือ 0.5–0.6 วัตต์/ซม.²

การคำนวณพื้นที่ผิวที่ต้องการ

ความต้องการพื้นที่ผิวขึ้นอยู่กับกำลังไฟและความหนาแน่นของวัตต์ สำหรับหน้าที่ 5 kW ที่ 0.7 W/cm² พื้นที่ผิวที่ต้องการคือ 7,143 cm² เครื่องทำความร้อนสอง-ด้านที่มีขนาด 600 มม. × 595 มม. ให้พื้นที่ 7,140 ซม.²-เพียงพอ

หากถังไม่สามารถรองรับเครื่องทำความร้อนสองด้านขนาด 600 × 595 มม.- ได้ เครื่องทำความร้อนขนาดเล็กหลายเครื่องที่กระจายอยู่รอบถังสามารถให้พื้นที่ผิวที่ต้องการในขณะที่ยังคงความหนาแน่นของวัตต์ต่ำไว้

ขั้นตอนข้อกำหนดเชิงปฏิบัติสำหรับบริการโซดาไฟร้อน

เริ่มต้นด้วยความเข้มข้นและอุณหภูมิของสารกัดกร่อน ความเข้มข้นและอุณหภูมิที่สูงขึ้นต้องใช้ความหนาแน่นของวัตต์ที่ต่ำกว่า สำหรับสารกัดกร่อน 25% ที่ 85 องศา ความหนาแน่นของวัตต์ไม่ควรเกิน 0.7 วัตต์/ซม.²

เลือกความหนาแน่นของวัตต์จากสภาพการไหลจริงที่ตำแหน่งเครื่องทำความร้อน ในอ่างที่มีการปั่นปานกลาง 0.7 วัตต์/ซม.² ถือว่าเหมาะสม ในเขตที่มีการไหลต่ำ- ให้ลดเป็น 0.5–0.6 วัตต์/ซม.²

คำนวณพื้นที่ผิวที่ต้องการจากกำลังไฟฟ้าและความหนาแน่นของวัตต์ หน้าที่ 5 kW ที่ 0.7 วัตต์/ซม.² ต้องใช้ 7,143 ซม.² หากเครื่องทำความร้อนเครื่องเดียวไม่สามารถให้พื้นที่นั้นภายในถังได้ ให้พิจารณาเครื่องทำความร้อนหลายเครื่องที่กระจายอยู่รอบปริมณฑล

ตรวจสอบว่าอุณหภูมิพื้นผิวเครื่องทำความร้อนยังคงอยู่ต่ำกว่า 100 องศา หากอุณหภูมิพื้นผิวที่คำนวณได้เกินขีดจำกัดดังกล่าว ให้ลดความหนาแน่นของวัตต์ลงอีกหรือปรับปรุงการไหลที่พื้นผิวตัวทำความร้อน

ข้อกำหนดความหนาแน่นของวัตต์และพื้นที่ผิวที่ปลอดภัยสำหรับการบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถให้พื้นที่ผิวที่ต้องการได้

ถังกัดกร่อนเข้มข้นที่มีความต้องการกำลังไฟสูงและพื้นที่ต่อพ่วงที่จำกัด มักจะไม่สามารถรองรับเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE มาตรฐานที่มีความหนาแน่นวัตต์ต่ำตามที่เคมีต้องการ การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ความหนาแน่นวัตต์ต่ำ และตำแหน่งการไหลที่ปรับให้เหมาะสม- จะช่วยแก้ไขสาเหตุหลักของการขาดแคลนพื้นที่ผิว กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ความเข้มข้นของสารกัดกร่อน อุณหภูมิในการทำงาน ขนาดของถัง สภาพการไหล และกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอ่างกัดกร่อนร้อน แอปพลิเคชัน-แนวทางเฉพาะนี้ช่วยลดการเสื่อมสภาพของสารเคลือบและยืดอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อน