एक धातु फिनिशिंग दुकान ने छह महीने की सेवा के बाद एक क्षारीय सफाई टैंक से एक पीटीएफई विसर्जन हीटर निकाला। म्यान की सतह पर गर्म खंड के ऊपरी भाग के साथ बदरंग, फफोलेदार पीटीएफई का एक बैंड दिखाई दिया। निचला भाग अच्छी स्थिति में था। टैंक की सतह पर लगातार फोम की परत बनी हुई थी, और फोम के बुलबुले हीटर के ऊपरी हिस्से में जमा हो गए थे, जिससे वाष्प से भरपूर कंबल बन गया था, जिससे तरल संपर्क की सतह खत्म हो गई थी।
फोम ब्लैंकेटिंग एक ऐसी स्थिति है जहां एक स्थिर फोम परत हीटिंग सतह के हिस्से या पूरे हिस्से को कवर करती है। फोम गैस और तरल का मिश्रण है, जिसमें उच्च गैस अंश होता है। गैस अंश में तरल की तुलना में बहुत कम तापीय चालकता होती है, इसलिए फोम एक इन्सुलेट कंबल के रूप में कार्य करता है। फोम के नीचे हीटर की सतह तरल के संपर्क में आने वाली सतह की तुलना में अधिक गर्म होती है।
सर्फैक्टेंट स्नान में फोम क्यों बनता है और स्थिर हो जाता है?
झाग तब बनता है जब किसी तरल में गैस के बुलबुले उत्पन्न होते हैं जिसमें सतही सक्रिय एजेंट होते हैं। सफाई स्नान में, सर्फेक्टेंट जानबूझकर योजक होते हैं जो तेल और मिट्टी को हटाने में मदद करते हैं। सर्फेक्टेंट फोम को स्थिर भी करते हैं, जिससे यह जल्दी टूटने के बजाय बना रहता है।
झाग सतह पर उठता है और जमा हो जाता है। आंदोलन के साथ एक टैंक में, फोम लगातार उत्पन्न होता है। फोम की परत 50 से 100 मिमी तक मोटी हो सकती है और घंटों तक बनी रह सकती है।
फोम सतहों पर भी चिपक जाता है। हीटर की सतह, खासकर अगर यह गर्म है, बुलबुला लगाव के लिए न्यूक्लियेशन साइट प्रदान करती है। बुलबुले एकत्रित होते हैं और हीटर की सतह पर फोम की परत में एकत्रित हो जाते हैं।
| सर्फैक्टेंट एकाग्रता | आंदोलन दर | फोम की ऊंचाई | फोम दृढ़ता | हीटर ब्लैंकेटिंग जोखिम |
|---|---|---|---|---|
| <0.5% | कम | <10 mm | छोटा | कम |
| 0.5–1.0% | मध्यम | 10-30 मिमी | मध्यम | मध्यम |
| 1.0–2.0% | उच्च | 30-60 मिमी | लंबा | उच्च |
| >2.0% | उच्च | >60 मिमी | बहुत लंबा | बहुत ऊँचा |
सर्फैक्टेंट स्नान में फोम उत्पादन और हीटर कंबलिंग जोखिम
फोम ब्लैंकेटिंग के कारण अधिक गर्मी क्यों होती है?
हीटर की सतह पर फोम की परत में तापीय चालकता होती है जो तरल की तुलना में 5-20 गुना कम होती है। हीटर द्वारा उत्पन्न गर्मी फोम के माध्यम से उतनी कुशलता से नहीं निकल सकती जितनी तरल के माध्यम से निकल सकती है। हीटर की सतह का तापमान बढ़ जाता है।
1.2 डब्लू/सेमी² पर चलने वाले हीटर के लिए, 20 मिमी फोम परत सतह के तापमान में 15-25 डिग्री जोड़ सकती है। उच्च तापमान पीटीएफई क्षरण, स्केल जमाव और पारगम्यता को तेज करता है। फोम से ढका हुआ क्षेत्र हीटर का विफल होने वाला पहला भाग बन जाता है।
फोम हीटर के गीले क्षेत्र को भी कम कर देता है। यदि फोम हीटर के ऊपरी 30% को कवर करता है, तो हीटर की सतह का केवल 70% तरल के संपर्क में है। प्रभावी सतह क्षेत्र कम हो जाता है, और गीले क्षेत्र पर वाट घनत्व बढ़ जाता है। उच्च वाट घनत्व सतह के तापमान को और अधिक बढ़ा देता है।
फोम कंबल सूखे से कैसे अलग है{{0}बाहर
ड्राईआउट तब होता है जब तरल पदार्थ का स्तर हीटर के शीर्ष से नीचे चला जाता है, और खुला भाग हवा के संपर्क में होता है। फोम ब्लैंकेटिंग तब होती है जब तरल स्तर हीटर के ऊपर होता है, लेकिन फोम परत तरल को विस्थापित कर देती है और वाष्प समृद्ध क्षेत्र बनाती है।
थर्मल प्रभाव समान होता है -सतह अधिक गर्म हो जाती है। लेकिन वजह अलग है. ड्राईआउट-एक स्तर नियंत्रण समस्या है। फोम ब्लैंकेटिंग एक फोम नियंत्रण समस्या है।
फोम कंबलिंग को रोकना
सबसे प्रभावी रोकथाम झाग को नियंत्रित करना है। इसका मतलब है सर्फेक्टेंट सांद्रता को कम करना, फोम को स्थिर करने वाले दूषित पदार्थों को हटाना, या एक एंटीफोम एजेंट जोड़ना।
सर्फैक्टेंट सांद्रता कम करने से फोम उत्पादन दर कम हो जाती है। प्रभावी सफाई के लिए आवश्यक न्यूनतम स्तर पर सर्फैक्टेंट एकाग्रता को बनाए रखा जाना चाहिए।
तेल और मिट्टी के दूषित पदार्थों को हटाने से फोम की स्थिरता कम हो जाती है। संदूषक फोम स्टेबलाइजर्स के रूप में कार्य करते हैं। नियमित स्किमिंग या निस्पंदन उन्हें स्नान से हटा देता है।
एंटीफोम एजेंट जोड़ने से झाग टूट जाता है। सिलिकॉन आधारित एंटीफोम प्रभावी होते हैं लेकिन स्नान को दूषित कर सकते हैं। जहां सिलिकॉन संदूषण चिंता का विषय है, वहां गैर-सिलिकॉन एंटीफोम उन अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध हैं।
| रोकथाम के उपाय | फोम पर प्रभाव | कार्यान्वयन | प्रक्रिया पर प्रभाव |
|---|---|---|---|
| सर्फेक्टेंट कम करें | कम फोम पीढ़ी | स्नान रसायन नियंत्रण | सफ़ाई कम हो सकती है |
| प्रदूषकों को दूर करें | कम फोम स्थिरता | स्किमिंग या निस्पंदन | कोई नहीं |
| एंटीफोम एजेंट | फोम को तोड़ता है | रासायनिक जोड़ | संभावित संदूषण |
| यांत्रिक फोम ब्रेकर | झाग हटाता है | उपकरण स्थापना | कोई नहीं |
सर्फ़ेक्टेंट स्नान में फोम ब्लैंकेटिंग की रोकथाम के उपाय
जब फोम ब्लैंकेटिंग एक डिज़ाइन समस्या का संकेत देती है
एक हीटर जिसमें फोम नियंत्रण के बावजूद फोम कंबलिंग का सामना करना पड़ता है, यह दर्शाता है कि हीटर की स्थिति या टैंक का डिज़ाइन सतह पर फोम संचय को बढ़ावा दे रहा है। एक कस्टम पीटीएफई इमर्शन हीटर कॉन्फ़िगरेशन ऐसी स्थिति के साथ जो फोम को बहाता है, कम वाट घनत्व और एक प्रवाह अनुकूलित लेआउट फोम ब्लैंकेटिंग के मूल कारण को संबोधित करता है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए स्नान रसायन विज्ञान, सर्फैक्टेंट एकाग्रता, आंदोलन विधि और आवश्यक वाट क्षमता की आवश्यकता होती है। फोमिंग स्नान वाली सुविधाओं के लिए, यह एप्लिकेशन {{4}विशिष्ट दृष्टिकोण फोम से संबंधित ओवरहीटिंग को कम करता है और हीटर सेवा जीवन को बढ़ाता है।

