Tại sao bộ gia nhiệt PTFE lại hỏng ngay lập tức khi mức chất lỏng giảm xuống: Tìm hiểu về thiệt hại khô{0}}khi đốt?

Sự phá hủy đột ngột của lò sưởi ngâm PTFE là một trong những điều khó chịu nhất có thể xảy ra trong nhà máy xử lý hóa chất. Van vẫn đóng, bơm tuần hoàn dừng hoặc bình chứa không được bổ sung sau khi sửa chữa. Bộ phận của lò sưởi bị hở sẽ bị hư hỏng không thể sửa chữa trong vài phút, đôi khi thậm chí là vài giây. Đối với những người không biết nhiều về giới hạn của fluoropolymer, tốc độ thất bại dường như là không thể. Để hiểu lý do tại sao quá trình nung{4}}khô lại phá hủy mọi thứ nhanh chóng đến vậy, bạn cần xem xét cơ chế nhiệt kiểm soát nhiệt độ vỏ bọc và khả năng tản nhiệt.

Cân bằng nhiệt khi mọi thứ hoạt động bình thường
Lò sưởi ngâm PTFE hoạt động cân bằng nhiệt khi chìm trong nước. Phần tử điện trở biến đổi năng lượng điện thành nhiệt. Nhiệt di chuyển ra ngoài qua lớp cách nhiệt bên trong và vỏ bọc PTFE, sau đó di chuyển vào chất lỏng xung quanh bằng sự đối lưu.


So với không khí, các chất lỏng như nước, axit và dung dịch mạ có thể giữ và truyền nhiệt tốt hơn. Họ rất giỏi trong việc thu nhiệt và di chuyển nó đi. Do đó, nhiệt độ vỏ bọc chỉ cao hơn nhiệt độ chất lỏng một chút. Chất lỏng hoạt động như một bộ tản nhiệt mạnh, ngăn nhiệt độ vỏ bọc tăng quá nhiều, ngay cả khi bộ phận bên trong chạy ở nhiệt độ cao hơn đáng kể.

Điều quan trọng là nhiệt tiếp tục được lấy đi. Máy sưởi được tạo ra với ý tưởng rằng làm mát bằng chất lỏng sẽ làm giảm mật độ watt hoặc lượng nhiệt mà nó tạo ra trên mỗi foot vuông diện tích bề mặt.

Điều gì xảy ra khi bạn sấy khô-Cháy
Khi một số hoặc toàn bộ máy sưởi vẫn bật và tiếp xúc với không khí, nó được cho là đang-cháy khô. Khi chất lỏng ngừng chạm vào bề mặt vỏ bọc, môi trường nhiệt độ sẽ thay đổi rất nhiều.

So với chất lỏng, không khí truyền nhiệt kém hơn và giữ nhiệt kém hơn. Sự đối lưu trong không khí không có tác dụng loại bỏ nhiệt. Nhiệt sẽ không còn nơi nào để biến mất nếu cùng một lượng điện năng tiếp tục truyền vào phần tử. Tốc độ sinh nhiệt không đổi trong khi tốc độ lấy nhiệt giảm xuống.

Sự không phù hợp này khiến hệ thống nóng lên nhanh chóng và rơi vào tình trạng thoát nhiệt. Nhiệt độ của vỏ bọc bắt đầu tăng ngay lập tức. Trong thực tế, máy sưởi PTFE được cấp điện hoàn toàn và ở trong không khí có thể đạt đến nhiệt độ nguy hiểm trong vòng chưa đầy 60 giây-nhanh hơn nhiều so với bạn nghĩ.

PTFE có giới hạn nhiệt độ sử dụng liên tục thường nằm trong khoảng từ 200 đến 260 độ C, tùy thuộc vào công thức. Vượt quá phạm vi này bắt đầu phá vỡ vật liệu.

Nhiệt độ vỏ bọc tăng và tiến triển hư hỏng
Phần lộ ra của vỏ bọc PTFE trở nên khá nóng khi quá trình nung khô diễn ra. Phần bên trong có thể khá nóng nhưng phần bên ngoài không còn được làm mát bằng chất lỏng nữa.

Chế độ lỗi thường trải qua một số bước:

Làm mềm: Khi nhiệt độ tiến gần đến giới hạn tối đa, PTFE bắt đầu mất độ bền cơ học.

Phồng rộp: Khi vật nào đó quá nóng ở một chỗ, nó có thể khiến khí nở ra bên trong hoặc tách ra các lớp, tạo ra bong bóng hoặc vết phồng rộp mà bạn có thể nhìn thấy.

Nứt hoặc tách: Vỏ mềm bị nứt khi chịu áp lực nhiệt nhiều hơn.

Để lộ các bộ phận bên trong: Khi lớp rào chắn PTFE bị vỡ, phần cách điện và điện trở bên trong sẽ tiếp xúc với không khí và có thể là chất lỏng còn sót lại. Điều này có thể gây chập điện hoặc cháy nổ nghiêm trọng.

Bộ sưởi-có vỏ bọc bằng kim loại đôi khi có thể xử lý được thời gian phơi khô trong thời gian ngắn vì chúng có thể xử lý được nhiệt độ cao hơn. Mặt khác, PTFE không có khả năng này. Thép không gỉ và các kim loại khác có thể xử lý nhiệt độ bề mặt lớn hơn nhiều mà không bị hỏng. Sức mạnh của PTFE đến từ khả năng chống lại hóa chất chứ không phải từ khả năng chịu được nhiệt độ rất cao.

Tại sao thất bại có thể xảy ra nhanh chóng và lặng lẽ
Nhiều người cho rằng lò sưởi được đốt khô-sẽ tỏa ra khói, mùi hoặc các dấu hiệu cảnh báo rõ ràng khác trước khi hỏng. Khi PTFE bị hỏng, nó có thể khá yên tĩnh. Bộ phận lộ ra ngoài có thể quá nóng ở bên trong trước khi có bất kỳ dấu hiệu rõ ràng nào xuất hiện ở bên ngoài.

Vì máy sưởi vẫn được tích điện nên không bị gián đoạn đột ngột trừ khi có thiết bị an toàn tắt. Thiệt hại vĩnh viễn đã xảy ra vào thời điểm bạn có thể nhìn thấy sự biến dạng.

Vì vậy,-nung khô là một trong những cách gây tổn hại nhất và nhanh nhất khiến hệ thống sưởi fluoropolymer bị hỏng.

Tìm thiệt hại do khô-Bắn
Việc xác định chế độ lỗi đối với bộ gia nhiệt PTFE đốt-khô thường hiển thị các dạng hình ảnh rõ ràng. Thiệt hại cục bộ ngay tại dòng chất lỏng cũ là dấu hiệu phổ biến nhất. Phần ở dưới nước vẫn còn nguyên vẹn, trong khi phần ở trên mặt nước đã đổi màu, phồng rộp hoặc thay đổi hình dạng.

Trong những tình huống rất xấu, toàn bộ khu vực tiếp xúc có thể bị tan chảy hoặc tách rời. Ranh giới giữa các phần không bị hư hỏng và bị hư hỏng thường thẳng hàng với mức chất lỏng tại thời điểm hỏng hóc.

Các dấu hiệu khác là:

Phần vỏ bị cong hoặc gãy

Có thể nhìn thấy vết nứt hoặc vết cháy

Khu vực bị ảnh hưởng bị mất điện toàn bộ.

Vì hư hỏng do cháy khô thường chỉ ảnh hưởng đến một vùng nhỏ nên máy sưởi có thể có sự khác biệt rõ ràng giữa các phần vẫn hoạt động và những phần bị hỏng.

Chỉ phòng ngừa mới có tác dụng như một chiến lược
Đốt khô-là cách nhanh nhất để làm hỏng lò sưởi ngâm PTFE. Thật dễ hiểu về mặt vật lý: việc tạo nhiệt điện liên tục và rất ít nhiệt thoát ra khiến vỏ bọc quá nóng nhanh chóng và vỡ.

Một khi thứ gì đó trở nên quá nóng, nó sẽ bắt đầu hỏng nhanh chóng và không thể sửa chữa được. Việc sửa chữa thường không thể thực hiện được vì tính toàn vẹn về mặt hóa học và điện đã bị phá hủy.

Biết được điểm yếu này cho thấy tầm quan trọng của việc có cơ chế đáng tin cậy để bảo vệ mức chất lỏng. Sẽ tốt hơn nhiều nếu giữ cho mọi người không bị phơi nhiễm hơn là cố gắng giải quyết hoạt động khô ráo trong thời gian ngắn.

Bây giờ chúng ta đã biết tốc độ quá nhiệt xảy ra nhanh như thế nào, chúng ta có thể chuyển sang bước kỹ thuật quan trọng tiếp theo: lắp đặt bộ điều khiển mức chất lỏng đáng tin cậy và khóa liên động để đảm bảo rằng-việc đốt khô không bao giờ xảy ra nữa.