En fosfateringslinje bemærkede, at dens tank tog længere tid om at nå sætpunktet hver måned. Varmerens strøm stemte overens med navneskiltet, controlleren kaldte på varme, og varmelegemets overflade over væsken virkede ren. Da varmeren blev trukket til inspektion, blev den nederste tredjedel af kappen begravet under et 25 mm lag af komprimeret sediment-jernfosfatslam, skæl og overførselskorn, der havde sat sig og konsolideret på tankgulvet.
Sedimentdækning er en almindelig, men ofte overset årsag til PTFE-elvarmerudgangstab. Sedimentlaget isolerer den nederste del af varmeren, fanger varme og tvinger varmeren til at køre varmere for at levere den samme effekt. Den højere overfladetemperatur fremskynder PTFE-nedbrydning og øger energiforbruget.
Hvordan sediment akkumuleres på den nedre varmesektion
Sediment bundfældes ved tyngdekraften. I en tank med lavt flow nær bunden ophobes sedimentet på gulvet og mod den nederste del af varmeren. Sedimentlaget vokser opad, efterhånden som flere faste stoffer sætter sig.
Sedimentlaget er sædvanligvis tættere og mere konsolideret end kalk på varmelegemets overflade. Det er en blanding af udfældede faste stoffer, korrosionsprodukter og overførte partikler. Sedimentets varmeledningsevne afhænger af dets sammensætning og porøsitet, men den er generelt lavere end PTFE-kappen.
| Sediment type | Typisk Kilde | Termisk ledningsevne | Deponeringssats | Dækningstid |
|---|---|---|---|---|
| Jernfosfat | Fosfateringsreaktion | 0.5–1.0 W/m·K | Høj | 2-6 måneder |
| Metalhydroxid | Belægningsbad trækker-ud | 0.2–0.5 W/m·K | Moderat | 4-10 måneder |
| Calciumcarbonat | Hårdt vand | 1.0–2.0 W/m·K | Lav-Moderat | 6-18 måneder |
| Blandet slam | Flere kilder | 0.3–0.8 W/m·K | Høj | 2-6 måneder |
Sedimenttyper og deres aflejringskarakteristika
Hvorfor den nederste tredjedel er mest berørt
Den nederste tredjedel af varmelegemet er tættest på tankbunden, hvor bundfaldet sætter sig. Det er også området med den laveste strømningshastighed i de fleste tanke. Strømningen er stærkest ved overfladen, hvor omrøringen genereres, og svagest i bunden, hvor sedimentet samler sig.
Sedimentlaget på den nederste tredjedel danner en termisk barriere. Den varme, der genereres af varmeren, skal krydse sedimentlaget, før den når bulkvæsken. Sedimentet tilføjer termisk modstand, hvilket hæver varmelegemets overfladetemperatur.
For et varmelegeme, der arbejder ved 1,2 W/cm², tilføjer et 25 mm sedimentlag med en termisk ledningsevne på 0,5 W/m·K ca. 60 graders temperaturfald. Varmelegemets overfladetemperatur stiger med den mængde, hvilket kan skubbe PTFE ind i nedbrydningsområdet.
Effekten på varmeapparatets ydeevne
Sedimentet-dækkede nederste tredjedel af varmeren bidrager med mindre varme til badet. Varmerens effektive overfladeareal reduceres. Varmelegemet skal køre varmere for at levere samme samlede varmeydelse, og energiforbruget stiger.
Sedimentet ændrer også strømningsmønsteret omkring varmeren. Sedimentlaget kan blokere strømningskanalerne i bunden af varmeren, hvilket reducerer den samlede cirkulation og skaber døde zoner.
Forebyggelse af sedimentdækning
Den mest effektive forebyggelse er at fjerne sedimentet, før det ophobes. Regelmæssig tankrensning-hver 3.-6. måned i bade med højt-faststofindhold-forhindrer sedimentlaget i at nå tykkelser, der påvirker varmerens ydeevne.
Forbedring af flowet i bunden af tanken reducerer sedimentakkumulering. Et sprøjterør eller eduktor rettet langs tankgulvet holder sedimentet suspenderet og gør det muligt at fjerne det ved filtrering.
En varmelegeme monteret over tankgulvet-på afstandsstykker eller beslag-reducerer det område af varmelegemet, der er udsat for sedimentlaget. Sedimentet samler sig på gulvet, men varmelegemet er over det.
| Forebyggende foranstaltning | Effekt på sediment | Implementering | Koste |
|---|---|---|---|
| Regelmæssig tankrensning | Fjerner sediment | Vedligeholdelsesplan | Moderat |
| Bundsparge eller educator | Holder sediment suspenderet | Installation af udstyr | Moderat |
| Forhøjet varmelegeme montering | Undgår sedimentkontakt | Monteringsdesign | Lav |
| Slamfang | Opsamler sediment | Tank design | Højere |
Forebyggende foranstaltninger for sedimentdækning af PTFE-elvarmere
Når sedimentdækning indikerer et designproblem
Et varmelegeme, der mister effekt på grund af sedimentdækning trods regelmæssig rengøring, indikerer, at tankdesignet eller varmelegememonteringen ikke er egnet til anvendelsen. En brugerdefineret PTFE-dyppevarmerkonfiguration med en hævet montering, forbedret bundflow og en lavere watt-densitet adresserer årsagen til sedimentdækning. Specifikationsprocessen kræver badets kemi, faststofgenereringshastighed, tankdimensioner og påkrævet watt. Til faciliteter med høje-procesbade med faste stoffer reducerer denne applikations-specifikke tilgang sedimentrelaterede-outputtab og forlænger varmeapparatets levetid.
