퇴적물이 하부 1/3을 덮을 때 PTFE 침수 히터의 출력이 손실되는 이유는 무엇입니까?

인산염 처리 라인에서는 탱크가 매달 설정값에 도달하는 데 시간이 더 오래 걸리는 것을 발견했습니다. 히터 전류가 명판과 일치했고 컨트롤러가 열을 요구했으며 액체 위의 히터 표면이 깨끗해 보였습니다. 검사를 위해 히터를 당겼을 때 덮개의 아래쪽 1/3은 탱크 바닥에 침전되어 굳어진 25mm 크기의 압축된 퇴적물-인산철 슬러지, 스케일 및 이월 모래로 이루어진 층 아래에 ​​묻혔습니다.

침전물 덮임은 일반적이지만 PTFE 침지 히터 출력 손실의 원인으로 종종 간과됩니다. 퇴적층은 히터의 하부를 절연하여 열을 가두어 동일한 출력을 제공하기 위해 히터를 더 뜨겁게 작동시킵니다. 표면 온도가 높을수록 PTFE 분해가 가속화되고 에너지 소비가 증가합니다.

하부 히터 섹션에 침전물이 축적되는 방식

퇴적물은 중력에 의해 침전됩니다. 바닥 근처에 유량이 적은 탱크에서는 퇴적물이 바닥과 히터 하부에 쌓입니다. 퇴적층은 더 많은 고형물이 침전됨에 따라 위쪽으로 성장합니다.

퇴적층은 일반적으로 히터 표면의 스케일보다 더 조밀하고 더 단단합니다. 이는 침전된 고체, 부식 생성물 및 이월 입자의 혼합물입니다. 퇴적물의 열전도율은 조성과 다공성에 따라 다르지만 일반적으로 PTFE 외장보다 낮습니다.

퇴적물의 종류와 퇴적특성

Lower Third가 가장 큰 영향을 받는 이유

히터의 하단 1/3은 침전물이 침전되는 탱크 바닥에 가장 가깝습니다. 또한 대부분의 탱크에서 유속이 가장 낮은 영역이기도 합니다. 흐름은 교반이 발생하는 표면에서 가장 강하고 퇴적물이 쌓이는 바닥에서 가장 약합니다.

하부 1/3의 퇴적층은 열 장벽을 만듭니다. 히터에 의해 생성된 열은 벌크 유체에 도달하기 전에 퇴적층을 통과해야 합니다. 퇴적물은 열 저항을 추가하여 히터 표면 온도를 높입니다.

1.2W/cm²에서 작동하는 히터의 경우 열전도도가 0.5W/m·K인 25mm 퇴적층은 약 60도의 온도 강하를 추가합니다. 히터 표면 온도는 그만큼 상승하며, 이로 인해 PTFE가 열화 범위로 들어갈 수 있습니다.

히터 성능에 미치는 영향

히터의 하단 1/3을 덮고 있는 침전물-은 욕조에 더 적은 열을 공급합니다. 히터의 유효 표면적이 줄어듭니다. 동일한 총 열 출력을 제공하려면 히터가 더 뜨거워져야 하므로 에너지 소비가 증가합니다.

퇴적물은 또한 히터 주변의 흐름 패턴을 변경합니다. 침전물 층은 히터 하단의 흐름 채널을 막아 전체 순환을 감소시키고 데드존을 생성할 수 있습니다.

퇴적물 덮힘 방지

가장 효과적인 예방은 침전물이 쌓이기 전에 제거하는 것입니다. 고형물 수조에서-3~6개월마다 정기적으로 탱크를 청소하면{4}}퇴적물 층이 히터 성능에 영향을 미치는 두께에 도달하는 것을 방지할 수 있습니다.

탱크 바닥의 흐름을 개선하면 침전물 축적이 줄어듭니다. 탱크 바닥을 따라 연결된 살포 파이프 또는 이덕터는 침전물을 부유 상태로 유지하고 여과를 통해 제거할 수 있도록 합니다.

탱크 바닥 위에 장착된 히터-스탠드오프 또는 브래킷-은 퇴적층에 노출되는 히터 면적을 줄입니다. 퇴적물은 바닥에 쌓이지만 히터는 그 위에 있습니다.

PTFE 침지히터의 침전물 피복 방지 대책

퇴적물 피복이 설계 문제를 나타내는 경우

정기적인 청소에도 불구하고 침전물 피복으로 인해 히터 출력이 손실되는 것은 탱크 설계나 히터 장착이 해당 용도에 적합하지 않음을 나타냅니다. 올려진 장착, 개선된 바닥 흐름 및 낮은 와트 밀도를 갖춘 맞춤형 PTFE 침지 히터 구성은 퇴적물 피복의 근본 원인을 해결합니다. 사양 프로세스에는 수조 화학, 고형물 생성 속도, 탱크 크기 및 필요한 전력량이 필요합니다. 고형물 처리조가 있는 시설의 경우-이 애플리케이션별 접근 방식은-퇴적물 관련 출력 손실을 줄이고-히터 서비스 수명을 연장합니다.