מחזור נוזלים לא מאוזן יוצר קורוזיה ועומס תרמי מובחן על פני משטחי מחמם
מיכלי עיבוד רבים סובלים ממערך הידראולי לקוי, מה שמוביל למהירות זרימה לא אחידה סביב דוד הטבילה PTFE. אזורים עם זרימה איטית צוברים יונים, משקעים ומוצרי פירוק במהירות, בעוד אזורים עם זרימה רציפה חזקה נשארים מחודשים- היטב. זה יוצר סביבות מיקרו-אסימטריות באותו דוד. אזורי זרימה איטית- מפתחים פגמים תת-קרקעיים מתמשכים מחומר מאכל מרוכז. תנורי חימום הממוקמים בתוך זרימת מחזור הומוגנית שומרים על תנאי פני שטח עקביים ומטריצת פלואורפולימר שלמה. זרימה אסימטרית יוצרת תעלות חדירה לא אחידות לנוזל מאכל. שילוב של שחיקה כימית דיפרנציאלית ולחץ תרמי משתנה מביאים לדילול קירות חד-צדדיים בצורת טלאי- וירידה מתקדמת בבידוד של מחמם טבילה PTFE.
בדיקות השוואת מעבדה מראות כי תנור טבילה PTFE פועל בסירקולציה אחידה שומר על חיי שירות יציבים של 18-24 חודשים. תנורים החשופים לזרימה לא אחידה-לטווח ארוך סובלים מהתרחבות נקבוביות אסימטרית חמורה תוך 10 חודשים. מאמר זה מנתח מנגנוני פירוק תרמית א-סימטרית-כימית של רכיבים מרוכבים בזרימה לא אחידה, ממחיש-הפרעות בין פריסה הידראולית פשוטה להגנה נגד-אסימטרי-קורוזיה, ומספק תקני התאמת זרימה אנטי--לא אחידה{11}.
חילוף הנדסי ליבה-בין פריסת מחזור פשוטה ובקרה א-סימטרית
צמצום מזעור הזרימה והמפיצים מפחית את עלויות בניית המיכל, אך עם זאת זרימת נוזלים לא אחידה מייצרת עומס קורוזיה מובחן על דוד הטבילה PTFE. הוספת מבנים מנחי זרימה מאזנת את מהירות הזרימה סביב רכיבי החימום באופן בסיסי, אך מפחיתה את נפח העיבוד הזמין בתוך המיכל. דוד טבילה סטנדרטי בקיר PTFE אחיד- אינו כולל מבנה זרימה-חוזק מחוזק-. הבדלים מתמשכים במהירות חידוש הנוזל יוצרים בהדרגה רשתות פגמים תת-קרקעיות לא סדירות, חד-צדדיות.
חומרת זרימה לא אחידה ותנור טבילה PTFE טבלת סיכוני השפלה אסימטרית
| שעות חשיפה יומיות לזרימה לא מאוזנת | סטיית מהירות הזרימה מסביב למחמם | מהירות הצטברות השפלה | חיי שירות | מבנה מומלץ |
|---|---|---|---|---|
| פחות או שווה ל-3 שעות, הומוגניזציה מלאה של זרימה עם בלבולים | סטיית מהירות פחות או שווה ל-0.15 מ'/שניה | חללים מיקרו מבודדים חלשים איטיים בנקודות זרימה-נמוכות | 17-23 חודשים | דוד טבילה סטנדרטי יצוק PTFE |
| זרימה בסיסית של 3-7 שעות ללא מפיצי זרימה | סטיית מהירות 0.15–0.40 מ'/שנייה | הרחבת נקבוביות מתונה באזורי זרימה עומדים | 11-15 חודשים | צלב בינוני-קישור א-סימטרי-קורוזיה-מגן בינוני עבה-קיר טבילה PTFE |
| >אזורי סטגנציה חמורים במשך 7 שעות והטיית סילון זרימה חזקה | סטיית מהירות ＞0.40 m/s | אזורים נקבוביים מקובצים במהירות ודילול דופן חד צדדי | 4-9 חודשים | מחמם טבילה בצורת PTFE עבה-עבה-גבוה ללא תפרים |
מנגנון קורוזיה דיפרנציאלי כפול ופירוק תרמי
מחזור לא אחיד מוביל להבדלים ברורים ביעילות חילופי הנוזלים על פני דוד הטבילה PTFE. אזורים עומדים לוכדים יונים קורוזיביים ומשקעים מרוכזים. חימום מתמשך מניע חדירת יונים למטריצת PTFE ויוצר מיקרו-נקבוביות. קטעי זרימה גבוהה- נשארים בתנאים קלים יחסית עם צמיחת פגמים מוגבלת. במהלך חימום וקירור מחזוריים, מדיה הכלואה בתוך חללים תת-קרקעיים מרחיבה את הערוצים הקיימים. נוזל אגרסיבי מחלחל לרווחים בין מעטפת PTFE חיצונית מושפלת לבין מילוי בידוד חימום פנימי. שאריות מלח מוליכות מצטברות בתוך שכבות בידוד, ובונות מעברי דליפה קבועים המורידים בהדרגה את ההתנגדות לבידוד מחזור אחר מחזור. אזורים נקבוביים מאטים עוד יותר את חידוש הנוזל המקומי, מעלים ללא הרף את ריכוז היונים ומאיצים את ההידרדרות האסימטרית לכדי לולאה מתחזקת -עצמית. נזק חמור מתרכז בעיקר בצידי זרימה עומדים של דוד טבילה PTFE.
סכנות ייצור
אזורים נקבוביים א-סימטריים מחלישים את ביצועי הבידוד של מחמם טבילה PTFE ומפעילים כיבויים תכופים של הגנה מפני דליפה, ומפריעים לייצור אצווה של טיפול משטח מתמשך. משקע אזורי- עומד יוצר נקודות חמות לא סדירות, מה שמוביל להשפעות חימום לא עקביות ושיעורי דחיית חלקים גבוהים יותר. דילול קירות חד צדדי מתקדם גורם בסופו של דבר לחורי חדירה, וכתוצאה מכך לקצר אזורי- חלקי ולכשל מוחלט במחמם. שברי PTFE שבירים עדינים נשפכים מאזורים מושפלים ומתערבבים לתוך נוזל תהליך, וגורמים לפגמים בחלקיקים על מצעים ומעגלים מדויקים.
פתרונות התאמה לצמצום
קווי ייצור-נמוכים בזרימה-המצוידים במבדלי זרימה יכולים לפרוס מחמם טבילה סטנדרטי יצוק מסוג PTFE; מטב את כיוון יציאת המשאבה כדי למנוע פגיעת סילון מוטה ישירה. בינוני לא אחיד-זרימה-סדנאות בסיכון בחר-קישור א-סימטרי-קורוזיה-בינוני מגן בינוני עבה-דוד טבילה PTFE עם מטריצה מולקולרית צפופה להאטה של פלישת יונים באזורים עומדים. מיכלי ייצור המוני עם אזורים עומדים הידראוליים אינהרנטיים חייבים לצייד תנור טבילה PTFE-עבה-עבה-עבה ללא תפרים נגד-לא אחיד-זרימה יצוק PTFE כדי לעמוד בעומס קורוזיה מובחן לטווח ארוך. כללי תפעול עזר: התקנת מבדלי הסטת זרימה; לשטוף באופן קבוע פינות עומדות; התאם את קצב זרימת המשאבה במחזור כדי להפחית את סטיית המהירות סביב תנורי חימום.
מַסְקָנָה
פירוק מטריצה בצורת טלאי- א-סימטרי ודילול דופן חד-צדדי מפרידים בבירור את מצב הכשל הזה מהזדקנות גלובלית אחידה. קצבי חידוש נוזלים מגוונים יוצרים מתח קורוזיה לא תואם בצדדים שונים של יחידת מחמם יחידה. מחממי טבילה רגילים מסוג PTFE דקים- אינם יכולים לנטרל העשרה מקומית של יונים בתוך אזורים עומדים בזרימה. אופטימיזציה של הפריסה ההידראולית לאיזון חלוקת הזרימה נותרה אסטרטגיית המניעה העיקרית. במקום שבו שחזור מיכל אינו מעשי, אימוץ -מחממי קיר עבים- מחוזקים בקישור יכול להאט את התפתחותם של פגמים א-סימטריים ולהאריך את תוחלת החיים הניתנת לשימוש עבור מערכות עיבוד רטובות במחזוריות המצוידות בתנור טבילה מסוג PTFE.
