ब्राइटनर उपभोग रहस्य
एक एसिड जिंक प्लेटिंग लाइन मैनेजर ब्राइटनर की खपत को ऊपर की ओर बढ़ता हुआ देखता है। छह महीने पहले, प्रति 1,000 एम्पीयर {{4}घंटे में 200 मिलीलीटर ब्राइटनर ने जमा चमक बनाए रखी। अब वही खपत कम {{6}वर्तमान {{7}घनत्व वाले क्षेत्रों में धुंधली जमाव पैदा करती है। स्वीकार्य स्वरूप प्राप्त करने के लिए स्नान को 300 मिलीलीटर की आवश्यकता होती है।
स्नान विश्लेषण संदूषण से इंकार करता है। 30 डिग्री पर तापमान नियंत्रण सामान्य प्रतीत होता है। फिर भी इलेक्ट्रोकेमिकल खपत की तुलना में ब्राइटनर तेजी से गायब हो रहा है। लापता योजक स्नान तापमान नियंत्रक के लिए अदृश्य स्थान पर थर्मल रूप से विघटित हो रहा है: हीट एक्सचेंजर सतह।
दीवार के तापमान की समस्या
भाप से गर्म किए गए विसर्जन कॉइल्स की सतह का तापमान बल्क बाथ तापमान से कहीं अधिक होता है। 3 बार्ग पर भाप कुंडल के अंदर 143 डिग्री पर संघनित होती है। बाहरी ट्यूब की दीवार का तापमान प्रक्रिया पक्ष पर गर्मी हस्तांतरण गुणांक पर निर्भर करता है, लेकिन मध्यम आंदोलन के साथ विशिष्ट एसिड जिंक स्थितियों के तहत, दीवार का तापमान 70 डिग्री से 95 डिग्री तक होता है।
एसिड जिंक ब्राइटनर {{0}आम तौर पर एल्डिहाइड, कीटोन और पॉलीथर सर्फेक्टेंट -50 डिग्री से ऊपर थर्मल रूप से नष्ट होने लगते हैं। 70 डिग्री दीवार के तापमान पर, कुंडल सतह से संपर्क करने वाले ब्राइटनर अणु तेजी से विघटित हो जाते हैं। 30 डिग्री पर थोक स्नान स्थिर रहता है, लेकिन गर्म कुंडल दीवार से सटी पतली सीमा परत एक रासायनिक विनाश क्षेत्र बन जाती है।
यह उपभोग रहस्य को स्पष्ट करता है। ब्राइटनर पूरे स्नान आयतन में नहीं बल्कि चुनिंदा रूप से गर्मी हस्तांतरण सतह पर विघटित होता है। प्रत्येक लीटर स्नान जो गर्म कुंडल के माध्यम से प्रवाहित होता है, थर्मल क्षरण के कारण अपनी योगात्मक सामग्री का एक अंश खो देता है।
तालिका 1: दीवार का तापमान और ब्राइटनर क्षरण दर की तुलना
| हीटर सामग्री | भाप का दबाव (बार्ग) | लगभग। दीवार का तापमान (डिग्री) | सापेक्ष ब्राइटनर अपघटन दर |
|---|---|---|---|
| एसएस 316एल कॉइल | 3.0 | 85-95 | उच्च |
| टाइटेनियम का तार | 3.0 | 80-90 | उच्च |
| एसएस 316एल कम भाप के साथ | 1.0 | 60-70 | मध्यम |
| पीटीएफई कुंडल | 3.0 | 55-65 | कम |
एसिड जिंक स्नान के लिए दीवार के तापमान की गणना मध्यम वायु हलचल के साथ 30 डिग्री पर की जाती है। तापीय चालकता में अंतर के कारण पीटीएफई दीवार का तापमान कम होता है, जिससे ट्यूब की दीवार के भीतर एक तेज ढाल बन जाती है।
पीटीएफई दीवार का तापमान कैसे कम करता है
PTFE में धातुओं की तुलना में कम तापीय चालकता होती है। यह संपत्ति, जिसे अक्सर बड़े सतह क्षेत्र की आवश्यकता वाले नुकसान के रूप में चर्चा की जाती है, योजक युक्त स्नान के लिए अप्रत्याशित लाभ प्रदान करती है। कम तापीय चालकता ट्यूब की दीवार पर एक तेज़ तापमान प्रवणता बनाती है।
भाप से गर्म की गई धातु की कुंडली के लिए, अंदर की दीवार 143 डिग्री (भाप संतृप्ति तापमान) पर होती है और बाहरी दीवार शायद 90 डिग्री पर होती है। 1.5 मिमी धातु की दीवार पर तापमान में गिरावट लगभग 53 डिग्री है, जो ज्यादातर ट्यूब के बाहर सीमा परत में केंद्रित है।
1.0 मिमी दीवार मोटाई वाले पीटीएफई कॉइल के लिए, अंदर की दीवार 143 डिग्री पर है लेकिन बाहरी दीवार 55-65 डिग्री पर है। पीटीएफई की कम तापीय चालकता ट्यूब की दीवार के भीतर ही बड़े तापमान में गिरावट का कारण बनती है, जिससे धातु की तुलना में बाहरी सतह का तापमान 20-30 डिग्री कम हो जाता है।
यह निचली सतह का तापमान अधिकांश एसिड जिंक ब्राइटनर के लिए तीव्र अपघटन सीमा से नीचे संचालित होता है। पीटीएफई सतह से संपर्क करने वाले योगात्मक अणुओं को थर्मल झटके का अनुभव नहीं होता है जो उन्हें धातु की सतहों पर नष्ट कर देता है। ब्राइटनर की खपत मुख्य रूप से इलेक्ट्रोकेमिकल खपत दरों पर लौट आती है।
स्थिर योगात्मक उपभोग, स्थिर लागत
जब ब्राइटनर हीटर की सतह पर थर्मल रूप से विघटित हो जाता है, तो खपत अप्रत्याशित हो जाती है। यह भाप के दबाव में उतार-चढ़ाव, डूबे हुए कुंडल क्षेत्र को प्रभावित करने वाले स्नान स्तर के बदलाव और सीमा परत की मोटाई को बदलने वाले आंदोलन भिन्नताओं के साथ बदलता रहता है। प्लेटिंग लाइन प्रबंधक ब्राइटनर को अधिक जोड़कर, रासायनिक लागत में वृद्धि और ओवरडोज़िंग दोषों को जोखिम में डालकर क्षतिपूर्ति करता है।
एक पीटीएफई हीट एक्सचेंजर प्राथमिक थर्मल गिरावट मार्ग को समाप्त करके एडिटिव खपत को स्थिर करता है। जैसा कि इलेक्ट्रोकेमिकल सिद्धांत भविष्यवाणी करता है, ब्राइटनर जोड़ दरें एम्पीयर -घंटे थ्रूपुट के साथ अधिक निकटता से ट्रैक करती हैं। रासायनिक लागत पूर्वानुमानित हो जाती है। उच्च {{4}वर्तमान {{5}घनत्व वाले क्षेत्रों में स्थानीयकृत ब्राइटनर भुखमरी का जोखिम कम हो जाता है क्योंकि हीटर की सतह पर एडिटिव नष्ट नहीं हो रहा है।
बैरल जिंक लाइन से व्यावहारिक परिणाम
एक बैरल जिंक प्लेटिंग लाइन प्रसंस्करण ऑटोमोटिव फास्टनरों को स्टेनलेस स्टील स्टीम कॉइल्स से पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स में परिवर्तित किया गया। रूपांतरण से पहले, ब्राइटनर की खपत औसतन 280 मिलीलीटर प्रति 1,000 एम्पियर {4} घंटे थी, जिसमें महत्वपूर्ण सप्ताह {5} से {{6} सप्ताह का अंतर था। मैन्युअल परिवर्धन के बीच ब्राइटनर की कमी के कारण लाइन में समय-समय पर धुंधले जमाव का अनुभव हुआ।
पीटीएफई इंस्टालेशन के बाद, ब्राइटनर की खपत 190 मिली प्रति 1,000 एम्पियर {3}घंटे पर स्थिर हो गई। सप्ताह-से-सप्ताह की भिन्नता ±30% से घटकर ±10% हो गई। हाज़ी जमा दोषों में 70% से अधिक की कमी आई। अकेले वार्षिक ब्राइटनर लागत बचत ने पहले वर्ष में पीटीएफई कॉइल पूंजी निवेश का 35% वसूल किया।
सारांश
एसिड जिंक स्नान में भाप {{0}गर्म धातु के कॉइल दीवार के तापमान पर काम करते हैं जो कार्बनिक ब्राइटनर को थर्मल रूप से नष्ट कर देते हैं। परिणामी योज्य अपघटन गर्मी हस्तांतरण सतह पर होता है, जो थोक स्नान तापमान निगरानी के लिए अदृश्य होता है, रासायनिक लागत को बढ़ाता है और रुक-रुक कर गुणवत्ता संबंधी समस्याएं पैदा करता है।
एक PTFE हीट एक्सचेंजर निचले बाहरी दीवार के तापमान के माध्यम से इसे संबोधित करता है। तापीय चालकता अंतर जिसे अक्सर एक नुकसान के रूप में उद्धृत किया जाता है, वास्तव में योगात्मक गिरावट को कम करने का लाभ प्रदान करता है। शून्य धात्विक संदूषण और शून्य संक्षारण के साथ संयुक्त, PTFE कॉइल रासायनिक, थर्मल और संदूषण आयामों में स्नान स्थिरता में सुधार करता है।
ब्राइटनर की खपत को कम करने और स्नान स्थिरता में सुधार करने के लिए जस्ता चढ़ाना संचालन के लिए, इंजीनियरिंग विश्लेषण स्नान की मात्रा, ऑपरेटिंग तापमान, वर्तमान कॉइल विनिर्देशों, ब्राइटनर प्रकार और खपत इतिहास, और उपलब्ध भाप दबाव प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
