รูปแบบความล้มเหลวของฮีตเตอร์เซรามิก
อ่างชุบอัลคาไลน์ซิกเนตทำงานที่ pH 13-14 โดยมีความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 100-150 กรัม/ลิตรที่ 25-35 องศา เครื่องทำความร้อนแบบแช่เซรามิก โดยทั่วไปแล้วจะเป็นอลูมินาหรือซิลิคอนคาร์ไบด์ ได้รับการกำหนดให้ทนทานต่อสารเคมีในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสูงนี้ แต่เครื่องทำความร้อนเซรามิกในบริการสังกะสีจะทำให้เกิดการหยาบของพื้นผิว การเกิดรูพรุน และความล้มเหลวในที่สุดภายใน 12-24 เดือน
ความล้มเหลวคือการละลายทางเคมี ไม่ใช่การแตกหักทางกล ความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์สูงจะโจมตีขอบเขตของเกรนเซรามิก อลูมินาจะค่อยๆ แปลงเป็นโซเดียมอะลูมิเนตที่ละลายน้ำได้ ซิลิคอนคาร์ไบด์ออกซิไดซ์ที่พื้นผิว และผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาซิลิกาจะละลายในสารกัดกร่อน อัตราการละลายต่ำ-วัดเป็นไมครอนต่อปี-แต่มีความต่อเนื่องและ-ไม่สม่ำเสมอ การโจมตีขอบเขตของเกรนจะทำให้พื้นผิวขรุขระ ซึ่งจากนั้นจะทำให้เกิดบริเวณที่เกิดนิวเคลียสสำหรับการสะสมเกลือของสังกะสี เกลือที่สะสมไว้จะถูกสร้างขึ้นภายใต้-เซลล์การกัดกร่อนที่สะสมซึ่งเร่งการโจมตีเฉพาะที่
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE ไม่มีขอบเขตของเกรน ไม่มีฟิล์มออกไซด์ให้ละลาย และไม่มีวิถีการทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ พันธะคาร์บอน-ฟลูออรีนมีความคงตัวทางอุณหพลศาสตร์ในสภาวะที่เป็นด่างแก่ที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิสูงถึง 260 องศา ภูมิคุ้มกันทางเคมีมีความสมบูรณ์ ไม่ใช่เรื่องของการละลายช้า
กลไกการโจมตีขอบเขตธัญพืช
วัสดุเซรามิกได้รับความต้านทานต่อสารเคมีจากพันธะไอออนิกที่แข็งแกร่ง-ในโครงตาข่ายคริสตัล ขอบเขตของเกรนซึ่งคริสตัลแต่ละชนิดมาบรรจบกันคือจุดอ่อน โครงสร้างอะตอมที่ขอบเขตของเกรนไม่เป็นระเบียบ สิ่งสกปรกเข้มข้นอยู่ที่นั่น การยึดเกาะจะอ่อนกว่าภายในคริสตัล ไอออนของไฮดรอกไซด์จะโจมตีบริเวณเหล่านี้เป็นพิเศษ
เมื่อวัสดุขอบเขตของเกรนละลายไป เกรนแต่ละอันจะเกาะติดกับพื้นผิวน้อยลง พวกมันแยกออกสร้างหลุมขนาดเล็กมาก หลุมเหล่านี้เผยให้เห็นขอบเขตของเมล็ดพืชสด และทำให้การโจมตีดำเนินต่อไป ความหยาบผิวจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ พื้นผิวที่ขรุขระจะดักจับเกลือของซิงค์เนต ซึ่งจะตกผลึกระหว่างช่วงเย็นตัวลง และ-ละลายไม่หมดในระหว่างการให้ความร้อน เปลือกเกลือสร้างเซลล์ที่มีความเข้มข้นเฉพาะที่ซึ่งเร่งการโจมตีขอบเขตของเมล็ดข้าว
PTFE ไม่มีเกรนและไม่มีขอบเขตเกรน มันเป็นเมทริกซ์โพลีเมอร์ผลึกอสัณฐานต่อเนื่อง- ไม่มีเส้นแบ่งเชิงโครงสร้างที่อ่อนแอสำหรับการโจมตีด้วยสารเคมีที่จะตามมา พื้นผิวละลายสม่ำเสมอในอัตราศูนย์
| พารามิเตอร์การย่อยสลาย | เครื่องทำความร้อนเซรามิกอลูมินา | เครื่องทำความร้อนซิลิคอนคาร์ไบด์ | เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE |
|---|---|---|---|
| กลไกการโจมตี | การยุบขอบเขตของเมล็ดข้าว | ออกซิเดชันที่พื้นผิว + การละลายของซิลิกา | ไม่มี |
| อัตราการกัดกร่อนใน NaOH 150 กรัม/ลิตร ที่ 35 องศา (ไมโครเมตร/ปี) | 2-5 | 1-3 | 0 |
| ความหยาบผิวเปลี่ยนแปลงไปตลอด 12 เดือน | Ra เพิ่มขึ้น 5-10× | Ra เพิ่มขึ้น 3-7× | ไม่มีการเปลี่ยนแปลง |
| แนวโน้มการเกาะตัวของเกลือ | สูง (พื้นผิวหยาบ ชอบน้ำ) | ปานกลาง | ต่ำมาก (เรียบ ไม่ชอบน้ำ) |
| อายุการใช้งานในอัลคาไลน์ซิงค์เนต | 12-24 เดือน | 18-30 เดือน | 15+ ปี |
ข้อได้เปรียบด้านความต้านทานการเปรอะเปื้อน
นอกเหนือจากการต้านทานสารเคมีแล้ว พื้นผิว PTFE ยังมีข้อได้เปรียบในการดำเนินงานที่สำคัญในอ่างสังกะสี: ความต้านทานต่อการเปรอะเปื้อนของเกลือสังกะสี สารละลายอัลคาไลน์ซิกเนตมีแนวโน้มที่จะเกิดการตกตะกอนของซิงค์ออกไซด์และซิงค์ไฮดรอกไซด์บนพื้นผิวที่ร้อน เครื่องทำความร้อนเซรามิกที่มีพื้นผิวหยาบจะสะสมคราบเหล่านี้อย่างรวดเร็ว คราบที่เป็นฉนวนลดการถ่ายเทความร้อน ทำให้แรงดันไอน้ำสูงขึ้น ซึ่งเร่งการสะสมในวงจรป้อนกลับ
พลังงานพื้นผิวต่ำของ PTFE ป้องกันการยึดเกาะที่ดีของตะกอนสังกะสี ผลึกที่มีนิวเคลียสบนพื้นผิวมีการเกาะติดกันอย่างอ่อนและมีแนวโน้มที่จะหลุดลอกออกภายใต้การไหลเวียนของน้ำตามปกติ พื้นผิวยังคงสะอาดได้นานขึ้น เมื่อจำเป็นต้องทำความสะอาดในที่สุด การล้างด้วยน้ำธรรมดาหรือการจุ่มกรดอ่อนๆ จะช่วยขจัดคราบที่เกาะแน่นโดยไม่กระทบกับซับสเตรต PTFE
ความถี่ในการเปรอะเปื้อนที่ลดลงจะเพิ่มเวลาทำงานในการผลิต และขจัดการทำความสะอาดกลไกที่อาจสร้างความเสียหายให้กับพื้นผิวเครื่องทำความร้อนเซรามิก สำหรับสายการชุบซิงค์ที่ทำงาน 3 กะ การลดเวลาหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทำความร้อน- ส่งผลให้เพิ่มชั่วโมงการผลิตเพิ่มขึ้น 40-60 ชั่วโมงต่อปี
สรุป
อ่างอัลคาไลน์สังกะสีโจมตีเครื่องทำความร้อนเซรามิกผ่านการละลายของขอบเขตเกรนในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE ให้ภูมิคุ้มกันที่สมบูรณ์เนื่องจากไม่มีขอบเขตของเกรน ไม่มีฟิล์มออกไซด์ และไม่มีวิถีทางปฏิกิริยาทางเคมีกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ ความต้านทานต่อสารเคมีสัมบูรณ์เสริมด้วยความต้านทานการเปรอะเปื้อนจากพื้นผิว PTFE พลังงานต่ำ- ซึ่งป้องกันการเกาะติดอย่างแน่นหนาของสังกะสีที่ตกตะกอน และเพิ่มระยะเวลาระหว่างการทำความสะอาด
อายุการใช้งาน 15+ ปีของ PTFE ในแอปพลิเคชันนี้ช่วยลดรอบการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนเซรามิกที่เกิดขึ้นเป็นประจำและการหยุดทำงานของการผลิตที่เกี่ยวข้อง
การสนับสนุนทางวิศวกรรมสำหรับข้อกำหนดคุณสมบัติตัวแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE ในอัลคาไลน์ซิกเนตและอ่างชุบ pH สูงอื่นๆ - มีให้บริการเมื่อมีการส่งเคมีของอ่าง อุณหภูมิการทำงาน ขนาดถัง และข้อมูลอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อนในปัจจุบัน
