Nopea nestetason nousu ja pudotus antaa toistuvan hydraulisen iskun lämmittimen kuoreen
Työpajat, jotka luottavat säiliön usein tapahtuvaan manuaaliseen tyhjennykseen ja täyttöön, aiheuttavat voimakkaita nestepiikkejä joka kerta, kun kemiallista nestettä pumpataan sisään tai tyhjennetään. Terävä nouseva ja laskeva nestevirta luo voimakkaita hydraulisia iskuaaltoja, jotka iskevät kaikkia PTFE-uppolämmittimen paljaita pintoja. Toistuvat sykliset hydrauliset iskun repeämät avaavat näkymättömiä pinnan alaisia mikro-halkeamia fluoripolymeerien ulkokerroksissa. Lämmittimet, jotka toimivat vakaan kiinteän nestetason alla ilman toistuvaa tyhjennystä, säilyttävät täydelliset kompaktit suojaesteet, kun taas hydraulishokin -aiheuttamat mikro-virheet muodostavat kestäviä ionien tunkeutumiskanavia. Yhdistetty hydraulinen mekaaninen hankaus ja kemiallinen ionien tunkeutuminen laukaisevat hajallaan olevan epäsymmetrisen seinämän ohenemisen ja tasaisen eristyskyvyn heikkenemisen PTFE-uppolämmittimessä.
Laboratoriotestit osoittavat, että PTFE-upotuslämmitin, jonka nestetaso on vakaa{0}}pitkäaikaisesti, toimii vakaasti 18–24 kuukauden ajan. Päivittäin usein tyhjennetyissä-täyttökerroissa lämmittimet kärsivät voimakkaasta hydraulisen halkeaman laajenemisesta 10 kuukauden kuluessa. Tässä artikkelissa analysoidaan hydraulisen iskun mekaanisia-kemiallisia komposiitin hajoamismekanismeja, selitetään kompromissit toistuvan manuaalisen nesteen vaihdon ja anti-hydraulisen-suojauksen välillä ja tarjotaan asteittaiset anti-hydrauliset{12}}iskujen yhteensopivuusstandardit.
Tekninen ydinvaihto-toistuvan manuaalisen säiliön tyhjennyksen ja hydraulisen halkeaman hallinnan välillä
Säännöllinen täysi säiliön tyhjennys ja täyttö yksinkertaistaa kylvyn pitoisuuden säätöä ja epäpuhtauksien poistamista, mutta nopea nesteen sisään-/ulosvirtaus aiheuttaa syklisen hydraulisen iskun murtaakseen PTFE-uppolämmittimen pintoja. Osittaisen nesteen ylivuotosuodatuksen ja online-pitoisuuden säädön ottaminen käyttöön välttää rajut nestetason vaihtelut pohjimmiltaan, mutta vaatii ylimääräisiä ylivuotoputkistoja ja reaaliaikaisia{1}}valvontalaitteita. Tavallisessa yhtenäisessä-seinä-PTFE-uppolämmittimessä ei ole hydraulista iskunkestävää elastista poikki-nivelvahviketta. Sadat tyhjennys-täyttöiskujaksot laajentavat nopeasti pienet alkuhalkeamat toisiinsa liittyviksi leveiksi halkeamiaverkostoiksi.
Usein tyhjennettyjen hydraulisten iskujen vakavuus ja PTFE-uppolämmitin Vaurioriskitaulukko
| Päivittäiset tyhjennys- ja täyttöjaksot | Liquid Surge Flow Velocity | Hydraulisen hajoamisen kertymisnopeus | Käyttöikä | Suositeltu rakenne |
|---|---|---|---|---|
| Vähemmän tai yhtä suuri kuin 3 nesteen vaihtoa viikossa, hidas virtauksen säätö | Ylijännitenopeus Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,4 m/s | Hitaita, haaleita eristettyjä pinnanalaisia mikro{0}}halkeamia | 17-23 kuukautta | Vakiomuovattu PTFE-upotuslämmitin |
| 3–7 päivässä osittainen tyhjennys ja täyttö ilman virtausrajoitusta | Aaltonopeus 0,4–1,0 m/s | Kohtalainen halkeaman laajeneminen nestemäisillä törmäysalueilla | 11-15 kuukautta | Keskikokoinen risti-linkkiisku-vaimentava keskipaksu-seinämäinen PTFE-sähkölämmitin |
| >7 useampaa täyttä säiliön tyhjennys/täyttökerta vuorossa | Surge velocity >1.0 m/s | Nopeasti tiheät päällekkäiset halkeamaklusterit ja yksipuolinen seinämän oheneminen | 4-9 kuukautta | Saumaton korkea risti{0}}linkki paksu-seinämäinen anti-hydraulinen-puristettu PTFE-uppolämmitin |
Kaksoishydraulinen isku ja kemiallinen hajoamismekanismi
Säiliön nopean täytön aikana{0}}nopeasti saapuva neste muodostaa pyörteitä, jotka iskevät rajusti PTFE-sähkölämmittimen pystypintoihin. tyhjennys aiheuttaa myös alaspäin suuntautuvan hydraulisen vetovoiman ja kuplan romahtamisen. Toistuva vuorotteleva iskuvoima katkaisee fluoripolymeerien molekyylien väliset sidokset ja muodostaa tiheitä mikro-halkeamia, jotka suuntautuvat nesteen virtauslinjoja pitkin. Syövyttävät happo-, alkali- ja raskasmetalli-ionit tunkeutuvat halkeamien onteloihin normaalin lämmitystoiminnan aikana. Lämpötilan vaihtelu laajentaa halkeamien rakoja ja mahdollistaa johtavien suolajäämien tihkumisen ulkoisen PTFE-kuoren ja sisäisen lämmöneristystäytteen välisiin rakoihin. Johtava sedimentti kerääntyy eristyskerrosten sisään muodostaen pysyviä vuotokanavia, jotka vähentävät asteittain yleistä eristysvastusta sykli jaksolta. Karkeat halkeilevat törmäysvyöhykkeet vangitsevat suspendoituneen lietteen ja kiteen saostumat myöhemmässä nestekierrossa, mikä voimistaa virtauksen turbulenssia ja tehostaa hydraulista iskun aiheuttamaa vahinkoa itsestään-pahenevassa vanhenemissilmukassa. Kaikki vakavat vauriot keskittyvät pystysuorille etupinnoille, jotka ovat PTFE-sähkölämmittimen nesteen tulo-/poistoputkia päin.
Tuotannon vaarat
Hydraulisen jännitteen{0}}aiheuttamat halkeamisverkot heikentävät PTFE-uppolämmittimen eristysvastusta ja laukaisevat toistuvia vuotosuojauksen hätäpysäytyksiä, mikä viivästyttää jatkuvaa työkappaleen käsittelyaikataulua. Halkeamien urien sisään jäänyt sedimentti muodostaa kiinteitä lämpöä{2}}eristäviä likaantumiskerroksia ja yksipuolisia kaistaleita, mikä johtaa epätasaiseen kylvyn lämpötilaan ja epätasaiseen työkappaleen käsittelyn laatuun korkeammilla romumäärillä. Progressiivinen paikallinen seinämän oheneminen törmäyshalkeamia pitkin aiheuttaa lopulta läpitunkeutumisreikiä, mikä aiheuttaa etu-sivuliuskan oikosulun-piirivian ja PTFE-uppolämmittimen täydellisen romutuksen. Pienet hauraat PTFE-fragmentit kuoriutuvat iskun{7}}vaurioituneilta alueilta ja saastuttavat kemiallisen nesteen aiheuttaen hiukkasvirheitä tarkkuuspiirilevyihin ja metalliseoskomponentteihin.
Lieventämisratkaisut
Pienen nesteen-korvaustaajuuksiset-tuotantolinjat, joissa on hitaan virtauksen tuloventtiilit, voivat käyttää tavallista valettua PTFE-upotuslämmitintä. asenna virtausrajoittimet nesteen tuloputkiin heikentääksesi ylijännitevaikutusta. Keskisuuriin tiheään tyhjennysriskiä käsittelevissä työpajoissa valitaan keskikokoinen risti-linkkiiskua-vaimentava keskipaksu-seinämäinen PTFE-upotuslämmitin, jossa on elastinen molekyylimatriisi välittömän hydraulisen iskujännityksen hajauttamiseksi. Massatuotantolinjojen, jotka vaativat useita täyteen säiliön tyhjennys-/täyttösyklejä päivittäin, on varustettava saumaton korkea poikki-linkki paksu-seinämäinen-ylijännite{10}}muovattu PTFE-uppolämmitin kestämään pitkäaikaista-syklistä nesteen ylivirtausta. Apukäyttösäännöt: lisää virtauksen rajoittimet tyhjennys- ja täyttöputkiin; toteuttaa hitaita nesteen täyttömenettelyjä; ota käyttöön ylivuotonesteen osittainen uusiminen säiliön täyden tyhjennyksen sijaan tasonvaihteluiden amplitudin vähentämiseksi.
Johtopäätös
Tiheät ryhmittyneet hydrauliset iskumikro{0}}halkeamat ja PTFE-upotuslämmittimen yksipuolinen paikallinen seinämän oheneminen säiliön toistuvasta manuaalisesta tyhjennyksestä ja uudelleentäytöstä johtuvat kytketyistä syklisistä turbulenttisista nestemäisistä mekaanisista iskuista ja kiihtyneestä syövyttävien ionien tunkeutumisesta hydraulisten halkeamien sisään sen sijaan, että nesteen tasainen ja vakaa vanheneminen olisi tasaista. Tavallisessa ei--silloitetussa ohutseinämäisestä-PTFE-uppolämmittimestä puuttuu iskuja-vaimentava risti-vahvistus, joka vastustaa toistuvaa nopeaa nesteen nousu- ja laskuvaikutusta. Standardoidut hitaan{7}}virtauksen nesteen vaihto- ja ylivuodon osittaisen uusimisprotokollat yhdistettynä hydrauliseen-iskunkestävään-risti{10}}seinämäiseen paksuun{11}}seinämäiseen PTFE-uppolämmittimeen, joka perustuu päivittäiseen tyhjennykseen-täyttöjaksoihin ja aaltovirtausnopeuteen, pidentää tehokkaasti halkeaman leviämisen ja huoltovolyymin rajoituksia{1 cluss} kierrättävät kemikaalisäiliöjärjestelmät, jotka on varustettu PTFE-sähkölämmittimellä.
