سیستم کنترل برای یک بخاری PTFE یک توان خروجی ثابت و بدون تغییر را نشان می دهد و دمای عمده مخزن کاملاً پایدار است. اما یک دوربین حرارتی یا یک اندازه‌گیری دقیق و دوره‌ای سطح غلاف، افزایش آهسته و بی‌وقفه دمای سطح PTFE را طی هفته‌ها و ماه‌ها نشان می‌دهد. بخاری در داخل سخت تر کار می کند تا همان مقدار گرما را به مایع فشار دهد. این نشانه غیرقابل انکار یک لایه عایق از رسوب یا لجن است که به آرامی روی غلاف مانند یک پتوی حرارتی در حال رشد ساخته می شود. تشخیص الفافزایش دمای غلاف بخاری PTFE با قدرت ثابتبرای جلوگیری از شکست زودرس و حفظ کارایی فرآیند ضروری است.

علت اصلی: ایجاد مقیاس عایق

چگونه مقیاس به عنوان یک مانع حرارتی عمل می کند

مقیاس-چه کربنات کلسیم از آب سخت، نمک های فلزی از حمام آبکاری، یا یک لایه پلیمری پخته شده از فرآیند پوشش{1}}به عنوان یک عایق حرارتی عمل می کند. این لایه مقاومتی بین غلاف PTFE داغ و مایع خنک کننده (یا گرمایش) اضافه می کند. برای عبور دادن وات مشابه از طریق این مانع در حال رشد، دمای سطح PTFE باید افزایش یابد. از آنجایی که دمای سیال عمده کنترل می شود و ثابت می ماند، تنها راهی که بخاری می تواند همان قدرت را ارائه دهد، افزایش افت دما در سراسر غلاف و لایه رسوب است. خطر این است که این دمای بالا رفتن نهایتاً از حد سرویس مداوم عملی PTFE که تقریباً 110 تا 120 درجه (در آب) است یا از حد بالاتر آن در سایر سیالات فراتر رود و باعث تخریب، تاول زدن یا سوختن عنصر گرمایش داخلی شود.

اثر انگشت حرارتی یک پوسته در حال رشد

تغییر مداوم و رو به بالا دمای غلاف، اثر انگشت بی صدا و حرارتی یک پوسته عایق در حال رشد است. در یک بخاری تمیز، دمای غلاف مقدار ثابتی بالاتر از دمای سیال حجیم تثبیت می کند (به عنوان مثال، 10 تا 15 درجه بالاتر از حمام برای بخاری های غوطه وری معمولی). با جمع شدن مقیاس، این تفاوت هفته به هفته افزایش می یابد. دمای سیم داخلی، که همیشه به طور قابل توجهی گرمتر از سطح غلاف است، حتی به طرز چشمگیری افزایش می یابد. در نهایت، سیم ممکن است به دمایی برسد که باعث اکسید شدن یا ذوب شدن آن شود و منجر به یک مدار باز شود.

روش تشخیصی: اندازه گیری و روند دمای غلاف

ابزارهای مورد نیاز

دوربین مادون قرمز (IR).(کالیبره شده، با تنظیم انتشار مناسب برای PTFE، معمولاً 0.92-0.95)

پروب سطح تماس(ترموکوپل نوع K یا T با نوک صاف و نگهدارنده فنری)

دیتا لاگریا گزارش نگهداری برای ثبت خوانش های تاریخی

تشخیص گام به گام

یک اندازه گیری پایه ایجاد کنید
هنگامی که بخاری نو یا تازه تمیز شده است، دمای غلاف در یک توان خروجی شناخته شده و دمای سیال حجیم اندازه گیری می شود. این خط مبنا در گزارش تعمیر و نگهداری ثبت می شود. به عنوان مثال: "در قدرت 50٪ (2.5 کیلو وات) و دمای سیال حجیم 80 درجه، دمای غلاف 92 درجه (ΔT=12 درجه) اندازه گیری شد."

اندازه گیری های دوره ای را انجام دهید
در فواصل منظم (هفتگی یا ماهانه، بسته به گرایش رسوب گیری فرآیند)، دمای غلاف تحت شرایط یکسان (قدرت خروجی یکسان و دمای سیال حجیم یکسان) مجدداً اندازه‌گیری می‌شود. دوربین مادون قرمز یا کاوشگر تماسی روی یک ناحیه تمیز از غلاف (در صورت دسترسی) یا در یک مکان ثابت اعمال می شود.

مقایسه با خط پایه و روند ΔT
افزایش ΔT (غلاف منهای حجیم) نشان دهنده تجمع مقیاس است. افزایش ΔT بیش از 30 درصد بالاتر از خط پایه یک هشدار قوی است. برای مثال، اگر ΔT پایه 12 درجه بود، ΔT اندازه گیری شده 16 درجه یا بالاتر نشان دهنده رسوب قابل توجه است.

با تاریخچه فرآیند مرتبط باشد
هر گونه تغییر در شیمی فرآیند، سختی آب، یا سرعت جریان که می تواند پوسته پوسته شدن را تسریع کند، ذکر شده است.

تفسیر شدت

اقدام اصلاحی: پاکسازی شیمیایی ملایم

پس از تایید تجمع رسوب، اقدام اصلاحی یک تمیز کردن شیمیایی ملایم و برنامه ریزی شده غلاف برای حل کردن رسوب و بازگرداندن انتقال حرارت کارآمد است. روش تمیز کردن به ترکیب مقیاس بستگی دارد:

مقیاس کربنات کلسیم: محلول رقیق اسید سیتریک یا اسید سولفامیک (pH 2-3) به گردش در می آید یا بخاری خیس می شود. غلاف PTFE نسبت به این اسیدهای ملایم بی اثر است.

نمک های فلزی یا مقیاس فسفات: از یک پاک کننده مخصوص قلیایی یا کلانت (مثلاً مبتنی بر EDTA) استفاده می شود و به دنبال آن شستشو با آب انجام می شود.

پخته شده بر روی فیلم های پلیمری: یک شستشوی قلیایی داغ یا یک حلال (سازگار با PTFE و با فرآیند) استفاده می شود.

مهم است: از خراش دادن مکانیکی یا مسواک زدن سیمی خودداری می شود، زیرا می تواند سطح PTFE را خراش دهد و میزان رسوب در آینده را افزایش دهد. پس از نرم شدن شیمیایی فقط از اسفنج های نرم یا جت های آب کم فشار استفاده می شود.

پس از تمیز کردن، بخاری مجدداً نصب می شود و دمای غلاف مجدداً اندازه گیری می شود. باید به خط پایه ΔT برگردد. یک برنامه منظم تمیز کردن (به عنوان مثال، هر 3 ماه یا زمانی که ΔT 15٪ افزایش می یابد) از این افزایش دما مزمن و بی صدا جلوگیری می کند.

دقت فنی: ملاحظات اندازه گیری

کالیبراسیون دوربین های مادون قرمز

PTFE دارای تابش نسبتاً بالایی (0.92-0.95) در باند مادون قرمز موج بلند (8-14 میکرومتر) است. با این حال، یک سطح کثیف یا مرطوب می تواند انتشار را تغییر دهد. بنابراین، دوربین IR روی یک سطح PTFE تمیز و خشک با دمای شناخته شده (مثلاً با استفاده از یک پروب تماسی به عنوان مرجع) کالیبره می شود. روش دیگر، ترموکوپل سطح تماس با خمیر نازک و رسانای حرارتی برای بررسی نقطه ای استفاده می شود.

دمای سیم داخلی در مقابل دمای غلاف

دمای سیم داخلی به دلیل مقاومت حرارتی PTFE و هر مقیاس به طور قابل توجهی گرمتر از سطح غلاف است. برای یک بخاری غوطه ور PTFE معمولی، وقتی غلاف در 100 درجه باشد، سیم ممکن است در 150-200 درجه کار کند. با افزایش مقیاس و افزایش دمای غلاف به 110 درجه، دمای سیم می تواند از 220 درجه تجاوز کند و به نقطه تخریب عایق الکتریکی نزدیک شود. بنابراین، افزایش دمای غلاف فقط 10 درجه بالاتر از سطح پایه می تواند عمر بخاری را 50٪ یا بیشتر کاهش دهد.

نتیجه گیری: توجه به فراخوان آرام برای تمیز کردن

دمای غلاف خزنده با توان ثابت، تماس قطعی و بی‌صدا برای تمیز کردن است-یک علامت هشدار که اگر به آن توجه شود، از خرابی زودرس و فاجعه‌بار جلوگیری می‌کند. با اندازه‌گیری و روند منظم دمای غلاف PTFE و مقایسه آن با یک پایه تمیز، تجمع رسوب را می‌توان زود تشخیص داد. سپس یک تمیز کردن شیمیایی برنامه ریزی شده، راندمان انتقال حرارت را بازیابی می کند و بخاری را به شرایط عملیاتی ایمن باز می گرداند. خطرناک ترین گرما گرمایی است که در داخل بخاری گیر کرده و قادر به فرار نیست. یک برنامه منظم نظارت بر دما تضمین می کند که این گرمای محبوس شده هرگز اجازه ندارد بخاری را از داخل تخریب کند.