सरफेस स्केलिंग हीटिंग प्लेट की थर्मल दक्षता को कम क्यों करती है?

रासायनिक प्रसंस्करण टैंकों में, हीटिंग प्लेट को लक्ष्य स्नान तापमान तक पहुंचने के लिए धीरे-धीरे अधिक समय की आवश्यकता हो सकती है, भले ही विद्युत प्रणाली सामान्य रूप से काम करती रहे। कई मामलों में, समस्या विद्युत शक्ति में गिरावट नहीं है, बल्कि हीटिंग सतह पर स्केल या रासायनिक जमा की एक परत बन रही है।

सतह स्केलिंग हीटिंग तत्व और प्रक्रिया तरल के बीच एक अतिरिक्त थर्मल प्रतिरोध बनाता है। जैसे-जैसे जमाव गाढ़ा होता जाता है, ऊष्मा स्थानांतरण कम कुशल होता जाता है और हीटिंग प्लेट में तापमान का अंतर बढ़ता जाता है।

यह बनाता हैहीटिंग प्लेट स्केलिंगसंकेंद्रित रासायनिक समाधानों, चढ़ाना स्नान और गीली {{0}धातुकर्म प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण रखरखाव मुद्दा।

स्केल हीट ट्रांसफर को कैसे बदलता है

गर्मी को आंतरिक हीटिंग तत्व से हीटिंग प्लेट संरचना के माध्यम से और अंत में प्रक्रिया तरल में गुजरना चाहिए।

एक सरलीकृत तापीय प्रतिरोध मॉडल को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

आर=δ / (केए)

कहाँδजमा मोटाई है,kतापीय चालकता है, औरAप्रभावित सतह क्षेत्र है.

जब जमाव में कम तापीय चालकता हो तो अपेक्षाकृत पतला जमाव भी मापने योग्य तापीय प्रतिरोध जोड़ सकता है।

इसलिए हीटिंग प्लेट स्नान में कम उपयोगी गर्मी स्थानांतरित करते हुए अपेक्षित विद्युत शक्ति का उपभोग कर सकती है।

जैसे-जैसे थर्मल प्रतिरोध बढ़ता है, उपलब्ध तापमान अंतर का अधिक हिस्सा रासायनिक घोल को गर्म करने के बजाय जमाव में खर्च हो जाता है।

संकेंद्रित समाधान अधिक संवेदनशील क्यों होते हैं?

स्केलिंग प्रक्रिया रसायन विज्ञान से काफी प्रभावित होती है।

रासायनिक सांद्रता, तापमान, वाष्पीकरण और स्थानीय प्रवाह में परिवर्तन से घुली हुई सामग्रियों के गर्म सतह पर अवक्षेपित होने या जमा होने की प्रवृत्ति में परिवर्तन हो सकता है।

हीटिंग प्लेट के ठीक ऊपर के क्षेत्र का तापमान भी थोक तरल से भिन्न हो सकता है। समग्र स्नान रसायन सामान्य दिखाई देने पर भी यह स्थानीय तापमान अंतर जमाव में तेजी ला सकता है।

उच्च -चिपचिपापन समाधान और कमजोर परिसंचरण समस्या को और बढ़ा सकते हैं क्योंकि सतह से जमाव कम प्रभावी ढंग से हटाए जाते हैं।

सतही ताप प्रवाह निक्षेप निर्माण को प्रभावित करता है

हीटिंग प्लेट की सतह का ताप प्रवाह आमतौर पर इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

q'' = Q / A

कहाँQतापन शक्ति है औरAसक्रिय तापन क्षेत्र है।

उच्च ताप प्रवाह का अर्थ है प्रति इकाई सतह क्षेत्र में अधिक तापीय भार।

जब प्रक्रिया तरल में स्केल बनाने वाले घटक होते हैं, तो उच्च स्थानीय सतह का तापमान सबसे गर्म क्षेत्रों के पास जमाव को प्रोत्साहित कर सकता है।

यह एक नकारात्मक चक्र बनाता है:

उच्च सतह तापमान → अधिक जमाव → अधिक थर्मल प्रतिरोध → खराब गर्मी हस्तांतरण → उच्च सतह तापमान

बड़े ताप क्षेत्र के माध्यम से अत्यधिक ताप प्रवाह को कम करना या बेहतर ताप वितरण कभी-कभी इस चक्र को धीमा कर सकता है।

स्केलिंग हमेशा एक मोटी परत के रूप में प्रकट नहीं होती है

दिखाई देने वाली कोटिंग एक स्पष्ट चेतावनी है, लेकिन शुरुआती गंदगी की पहचान करना अधिक कठिन हो सकता है।

सतह के काफी अलग दिखने से पहले हीटिंग समय में धीरे-धीरे वृद्धि हो सकती है। नियंत्रण प्रणाली हीटिंग तत्व को लंबे समय तक सक्रिय रखकर क्षतिपूर्ति कर सकती है।

उपयोगी परिचालन संकेतकों में हीटिंग समय, विद्युत शक्ति, स्नान तापमान, परिसंचरण दर और हीटिंग प्लेट क्षेत्र और थोक तरल के बीच तापमान अंतर शामिल हैं।

केवल दृश्य निरीक्षण पर निर्भर रहने की तुलना में प्रवृत्ति तुलना अक्सर अधिक उपयोगी होती है।

पीटीएफई हीटिंग प्लेटों को सावधानीपूर्वक सफाई की आवश्यकता होती है

पीटीएफई हीटिंग प्लेटों का उपयोग उनके रासायनिक प्रतिरोध के कारण कई संक्षारक रासायनिक वातावरणों में किया जाता है। हालाँकि, रासायनिक प्रतिरोध का मतलब यह नहीं है कि हर सफाई विधि उपयुक्त है।

आक्रामक यांत्रिक स्क्रैपिंग, तेज उपकरण, अत्यधिक बल, या असंगत सफाई रसायन सुरक्षात्मक सतह को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

इसलिए सफाई का चयन वास्तविक जमा रसायन शास्त्र और हीटिंग प्लेट निर्माण के अनुसार किया जाना चाहिए।

जमा प्रकार के आधार पर, आक्रामक यांत्रिक निष्कासन के लिए एक संगत फ्लशिंग, भिगोने या नियंत्रित सफाई प्रक्रिया बेहतर हो सकती है।

उद्देश्य केवल स्केल को हटाना नहीं है बल्कि हीटिंग प्लेट को नुकसान पहुंचाए बिना थर्मल सतह को बहाल करना है।

सर्कुलेशन आवर्ती जमा को रोकने में मदद कर सकता है

अकेले सफाई करने से अंतर्निहित समस्या का समाधान नहीं हो सकता है।

यदि स्केलिंग जल्दी लौट आती है, तो प्रक्रिया स्थितियों की जांच की जानी चाहिए। महत्वपूर्ण कारकों में रासायनिक सांद्रता, स्नान तापमान, परिसंचरण वेग, निस्पंदन, निलंबित ठोस, वाष्पीकरण और स्थानीय प्रवाह वितरण शामिल हैं।

खराब परिसंचरण हीटिंग प्लेट के आसपास स्थिर क्षेत्र बना सकता है जहां जमा अधिक आसानी से जमा होता है।

इसलिए तरल गति में सुधार से तापीय प्रवणता और स्थानीय जमाव दोनों को कम किया जा सकता है।

हीटिंग प्लेट को कब साफ करना चाहिए?

प्रत्येक रासायनिक हीटिंग प्लेट के लिए कोई सार्वभौमिक सफाई अंतराल नहीं है।

एक बेहतर रखरखाव ट्रिगर प्रदर्शन में मापने योग्य परिवर्तनों पर आधारित हो सकता है।

उदाहरण के लिए, यदि तुलनीय उत्पादन स्थितियों के तहत एक परिभाषित प्रक्रिया तापमान तक पहुंचने के लिए आवश्यक हीटिंग समय धीरे-धीरे बढ़ता है, तो सतह की गंदगी दक्षता के नुकसान में योगदान दे सकती है।

तुलना में आदर्श रूप से समान तरल सांद्रता, प्रारंभिक तापमान, तरल स्तर और परिसंचरण स्थितियों का उपयोग किया जाना चाहिए।

इससे वास्तविक स्केलिंग को उत्पादन मांग में बदलाव से अलग करना आसान हो जाता है।

कम स्केलिंग जोखिम के लिए डिजाइनिंग

एक हीटिंग प्लेट सिस्टम को प्रारंभिक डिजाइन चरण के दौरान स्केलिंग पर विचार करना चाहिए।

उपयुक्त हीटिंग क्षेत्र, मध्यम सतह ताप प्रवाह, पर्याप्त तरल परिसंचरण, सुलभ स्थापना, और संगत सफाई प्रक्रियाएं सभी गंदगी से संबंधित समस्याओं को कम कर सकती हैं।

संकेंद्रित रासायनिक स्नान के लिए, ऑपरेटिंग तापमान के साथ-साथ रासायनिक संरचना की भी समीक्षा की जानी चाहिए क्योंकि प्रक्रिया की स्थितियों के साथ स्केलिंग व्यवहार महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है।

सबसे कुशल हीटिंग प्लेट जरूरी नहीं कि उच्चतम शक्ति घनत्व वाली हो। एक बेहतर डिज़ाइन सतह के तापमान को नियंत्रित करते हुए और व्यावहारिक रखरखाव पहुंच की अनुमति देते हुए आवश्यक थर्मल ड्यूटी को बनाए रखता है।

औद्योगिक रासायनिक तापन, मिलान के लिएहीटिंग प्लेट क्षेत्र, बिजली घनत्व, परिसंचरण, स्नान रसायन विज्ञान, और सफाई रणनीतिस्केलिंग पहले ही विकसित हो जाने के बाद विद्युत शक्ति बढ़ाने की तुलना में दीर्घकालिक तापीय दक्षता के लिए एक मजबूत दृष्टिकोण प्रदान करता है।