한 금속 마감 상점에서 6개월 사용 후 알칼리 세척 탱크에서 PTFE 침지 히터를 꺼냈습니다. 피복 표면에는 가열된 부분의 상부를 따라 변색된 기포가 있는 PTFE 띠가 나타났습니다. 하부 상태는 양호했습니다. 탱크 표면에는 지속적인 폼 층이 있었고 폼 거품이 히터 상부에 축적되어 액체 접촉 표면을 막는 증기-가 풍부한 담요가 생성되었습니다.
폼 블랭킷은 안정적인 폼 층이 가열 표면의 일부 또는 전부를 덮는 상태입니다. 폼은 가스 분율이 높은 가스와 액체의 혼합물입니다. 가스 부분은 액체보다 열전도율이 훨씬 낮으므로 폼은 단열 담요 역할을 합니다. 폼 아래의 히터 표면은 액체와 접촉하는 표면보다 더 뜨겁습니다.
계면활성제 욕조에서 거품이 형성되고 안정화되는 이유
계면활성제가 포함된 액체에서 기포가 생성되면 거품이 형성됩니다.- 세척조에서 계면활성제는 기름과 흙을 제거하는 데 도움이 되는 의도적인 첨가제입니다. 계면활성제는 또한 거품을 안정화시켜 거품이 빨리 부서지지 않고 지속되게 만듭니다.
거품이 표면으로 올라와 쌓입니다. 교반되는 탱크에서는 거품이 지속적으로 생성됩니다. 폼 층은 -50~100mm로 두꺼워지고 몇 시간 동안 지속될 수 있습니다.
거품은 표면에도 달라붙습니다. 히터 표면은 특히 뜨거울 경우 기포 부착을 위한 핵 생성 장소를 제공합니다. 기포가 축적되어 히터 표면의 폼 층으로 합쳐집니다.
| 계면활성제 농도 | 교반 속도 | 폼 높이 | 거품 지속성 | 히터 블랭킹 위험 |
|---|---|---|---|---|
| <0.5% | 낮은 | <10 mm | 짧은 | 낮은 |
| 0.5–1.0% | 보통의 | 10~30mm | 보통의 | 보통의 |
| 1.0–2.0% | 높은 | 30~60mm | 긴 | 높은 |
| >2.0% | 높은 | >60mm | 매우 길다 | 매우 높음 |
계면활성제 욕조의 거품 생성 및 히터 블랭킷 위험
폼 블랭킷으로 인해 과열이 발생하는 이유
히터 표면의 폼 층은 액체보다 5~20배 낮은 열전도율을 갖습니다. 히터에서 생성된 열은 액체를 통해 효율적으로 폼을 통해 빠져나갈 수 없습니다. 히터 표면 온도가 상승합니다.
1.2W/cm²에서 작동하는 히터의 경우 20mm 폼 층은 표면 온도에 15~25도를 추가할 수 있습니다. 온도가 높을수록 PTFE 분해, 스케일 침전 및 침투가 가속화됩니다. 폼-으로 덮인 부분은 히터에서 가장 먼저 고장나는 부분이 됩니다.
폼은 또한 히터의 젖은 면적을 줄입니다. 폼이 히터 상단 30%를 덮고 있는 경우 히터 표면의 70%만 액체와 접촉합니다. 유효 표면적은 줄어들고 젖은 부분의 와트 밀도는 증가합니다. 와트 밀도가 높을수록 표면 온도가 더욱 높아집니다.
폼 블랭킷과 건식-아웃의 차이점
건조{0}}는 액체 수위가 히터 상단 아래로 떨어지고 노출된 부분이 공기와 접촉할 때 발생합니다. 폼 블랭킷은 액체 레벨이 히터 위에 있을 때 발생하지만 폼 층이 액체를 대체하고 증기-풍부 영역을 생성합니다.
열 효과는 -표면이 과열되는 것과 유사합니다. 그러나 원인은 다릅니다. Dry{3}}아웃은 레벨 제어 문제입니다. 폼 블랭킷은 폼 제어 문제입니다.
폼 블랭킹 방지
가장 효과적인 예방은 거품을 조절하는 것입니다. 이는 계면활성제 농도를 낮추거나 거품을 안정화시키는 오염물질을 제거하거나 소포제를 첨가하는 것을 의미합니다.
계면활성제 농도를 줄이면 거품 발생률이 감소합니다. 계면활성제 농도는 효과적인 세척에 필요한 최소 수준으로 유지되어야 합니다.
오일과 토양 오염물질을 제거하면 폼 안정성이 감소합니다. 오염물질은 폼 안정제 역할을 합니다. 정기적인 스키밍이나 여과를 통해 욕조에서 제거합니다.
소포제를 첨가하면 거품이 깨집니다. 실리콘- 기반 소포제는 효과적이지만 욕조를 오염시킬 수 있습니다. 비-실리콘 소포제는 실리콘 오염이 우려되는 용도에 사용할 수 있습니다.
| 예방 조치 | 거품에 미치는 영향 | 구현 | 프로세스에 미치는 영향 |
|---|---|---|---|
| 계면활성제 감소 | 거품 발생 감소 | 목욕 화학물질 제어 | 청소가 줄어들 수 있음 |
| 오염물질 제거 | 거품 안정성이 낮음 | 스키밍 또는 여과 | 없음 |
| 소포제 | 거품을 깨다 | 화학물질 첨가 | 잠재적인 오염 |
| 기계식 폼 브레이커 | 거품을 제거합니다 | 장비 설치 | 없음 |
계면활성제 욕조의 거품 막힘 방지 조치
폼 블랭킷이 디자인 문제를 나타내는 경우
거품 조절에도 불구하고 거품이 막히는 히터는 히터 위치나 탱크 설계가 표면에 거품 축적을 촉진하고 있음을 나타냅니다. 폼을 흘리는 위치, 더 낮은 와트 밀도, 흐름-최적화된 레이아웃을 갖춘 맞춤형 PTFE 침지 히터 구성은 폼 블랭킹의 근본 원인을 해결합니다. 사양 프로세스에는 수조 화학, 계면활성제 농도, 교반 방법 및 필요한 전력량이 필요합니다. 거품 욕조가 있는 시설의 경우 이 애플리케이션별 접근 방식은-거품 관련 과열을 줄이고-히터 서비스 수명을 연장합니다.

