Għaliex Ħiter tal-PFA b'Wiċċ imwebbes Sandblasted Jissupera Wiċċ Lixx f'Tisħin ta' Solvent Organiku bi Pressjoni Għolja-?

F'termini ta 'stabbiltà tal-film u trasmissjoni ta' sħana tagħli nukleati, wiċċ PFA ħarxa (Ra 1.0–1.5 µm) ta 'spiss jaħdem aħjar minn wiċċ lixx (Ra < 0.2 µm) f'tisħin b'solvent organiku bi pressjoni għolja (eż., toluene, aċetun, hexane f'5–20 – 20000000 bar, 1. Il-kontroll tan-nukleazzjoni tal-bużżieqa huwa l-mekkaniżmu; superheating u togħlija f'daqqa u mgħaġġla (bumping) jirriżultaw minn uċuħ lixxi li jrażżnu l-formazzjoni tal-bużżieqa. Koeffiċjenti ogħla ta' trasferiment tas-sħana u bżieżaq ta' togħlija ta'-bżieżaq żgħar konsistenti huma mħeġġa minn wiċċ imħaffef li joffri siti ta' nukleazzjoni kkontrollati. Barra minn hekk, minħabba li l-wiċċ ta 'ġewwa mhux maħdum (jekk sandblasted qabel l-estrużjoni) itejjeb l-interlocking mekkaniku bejn il-PFA u l-qalba tal-metall, il-wiċċ imħaffra jirreżisti d-delaminazzjoni ta' nefħa indotta minn solvent-. Wiċċ imħaffef iżid it-tixrib u jnaqqas ir-riskju tat-togħlija tal-film għal solventi organiċi li jxarrbu l-PFA ħażin (angolu ta 'kuntatt > 90 grad). Għal riżultati ottimali, il-wiċċ ta 'ġewwa għandu jkun inċiż kimikament għall-adeżjoni u l-wiċċ ta' barra għandu jiġi sandblasted (Ra 1.0–1.5 µm).

It-togħlija tan-nukleati u l-ħruxija tal-wiċċ
Il-fluss tas-sħana f'solventi organiċi msaħħna taħt pressjoni huwa spiss b'saħħtu biżżejjed biex jinduċi togħlija fil-wiċċ tal-PFA. In-nukleazzjoni tal-bużżieqa fuq wiċċ lixx teħtieġ ammont kbir ta 'superheat (ΔT=10-30 grad fuq il-punt tat-togħlija). Żidiet fit-temperatura lokali jirriżultaw minn bżieżaq li jsiru enormi u separati bil-mod. Mikro-kavitajiet (5–20 µm) fuq wiċċ imħaffef iservu bħala siti ta' nukleazzjoni persistenti billi jinqabdu fwar. It-trasferiment tas-sħana huwa mtejjeb permezz ta 'bżieżaq li jiffurmaw f'superheat aktar baxx (2-5 gradi), huma iżgħar, u separati aktar ta' spiss. Fl-istess fluss tas-sħana, wiċċ imħaffef jista 'jkollu koeffiċjent ta' trasferiment tas-sħana 50-100% akbar (h).

PFA lixx (Ra 0.1 µm) juri film jagħli fi 8 W/cm² bi grad ΔT=40 għal toluene f'150 grad u 10 bar. Fi grad ΔT=15, PFA roughened (Ra 1.2 µm) isostni nukleat jagħli sa 15 W/cm².

Tqabbil tal-Prestazzjoni f'Solventi Organiċi fi Pressjoni Għolja
Pressjoni tas-solvent (bar) Temperatura (grad) Finitura tal-wiċċ Fluss tas-Sħana Kritika (W/cm²) Koeffiċjent tat-Trasferiment tas-Sħana (W/m²·K) Reġim tat-togħlija Ħajja Relattiva
Toluene 10 150 Smooth (0.1) 6–8 1,500–2,000 Film boiling at >6 1.0x Toluene 10 150 Mħarbat (1.2) 12–15 3,000–4,000 Nukleat għal 12 2.5x
Aċetun 8 120 Lixx 5–7 1,800–2,500 Ħbit 1.0x
Aċetun 8 120 Iħarbat 10–12 3,500–5,000 bżieżaq stabbli 2.8x Hexane 5 100 Lixx 4–6 1,200–1,800 Togħlija vjolenti 0.8x
Hexane 5 100 Iħarbat 8–10 2,500–3,500 Ikkontrollat ​​2.2x Etanol 12 180 Lixx 7–9 2,000–2,500 Superheat 1.2x
Etanol 12 180 Mħarbat 14–16 4,000–5,500 Stabbli 2.5x
Interlocking Mekkanika għall-Adeżjoni
Il-wiċċ ta 'ġewwa tal-għant PFA (kontra l-qalba tal-metall) jibbenefika wkoll mill-ħruxija. Sandblasting tal-qalba tal-metall għal Ra 2–4 ​​µm qabel l-estrużjoni tal-PFA tiġġenera interlocking mekkaniku. Il-PFA jankra ruħha billi tiċċirkola f'asperitajiet tal-wiċċ. Il-fluwidu jista' jespandi b'mod modest il-PFA (żieda fil-volum ta' 0.5–2%) f'solventi organiċi bi pressjoni għolja-. Taħt stress ta' nefħa, interface bla xkiel (Ra < 0.5 µm) jista' jiddelamina. Minħabba li l-PFA huwa maqful fl-inħawi, l-adeżjoni tinżamm f'interface mhux maħduma (Ra > 2 µm). Għal affidabilità-tul, dan huwa essenzjali.

Biex tikseb l-aħjar riżultati, indika:

Sandblasted għal Ra 1.0–1.5 µm fuq barra (għal nukleazzjoni tal-bużżieqa)

Sandblasted sa Ra 2.5–4.0 µm (għal adeżjoni) fuq il-wiċċ ta’ ġewwa (qalba tal-metall)

Wiċċ tal-qalba tal-metall: Inċiżi kimikament wara sandblasting biex tneħħi partiċelli maħlula u toħloq nano-porożità

Meta Wiċċ Lixx Huwa Aħjar
Uċuħ lixxi tal-PFA għadhom jintgħażlu għal:

Tisħin mhux-togħli, ta'-fażi waħda: L-ebda bżieżaq, għalhekk il-ħruxija sempliċement tinkoraġġixxi l-fouling.

Servizz ta'-purità għolja: Uċuħ mhux maħduma jiġbru impuritajiet u huma aktar diffiċli biex jitnaddfu.

Fluwidi li jikkristallizzaw jew li jkaxkru: L-iskala teħel faċilment ma’ uċuħ mhux maħduma.

Servizz ta'-pressjoni baxxa (<2 bar) where boiling is not a problem.

Eżempju fil-Qasam
Intuża heater PFA bla xkiel f'reattur farmaċewtiku biex issaħħan it-toluene f'150 grad u 10 bar. Wara sitt xhur, il-heater kellu tbattiment sinifikanti u fqigħ tal-fwar f'daqqa, li rriżulta f'oxxillazzjonijiet tat-temperatura ta '± 15-il grad u qsim tal-PFA. Ġie installat fl-impjant ħiter PFA ħarxa (Ra 1.3 µm fuq barra, Ra 3 µm qalba). Il-heater dam aktar minn tliet snin, il-bumping sparixxa, u r-regolazzjoni tat-temperatura tjiebet sa ± 2 gradi. L-ispiża tal-heater żdiedet b'$100 minħabba s-sandblasting (15% soprataxxa). Tħallset f'xahrejn grazzi għat-tfaddil minn waqfien imnaqqas.

Eżami u manutenzjoni
Għal ħiters ħarxa fis-servizz, spezzjona għal:

Fouling: Id-depożiti jinqabdu fuq uċuħ mhux maħduma. Uża pinzell ġentili u solvent ħafif biex tnaddaf; evita li tuża xi abrażivi li jistgħu jillixxew il-wiċċ.

Ilbes tal-wiċċ: L-erożjoni tista 'twitti l-quċċati fuq perjodu ta' tlieta sa ħames snin. Jekk Ra jonqos taħt 0.8 µm, erġa-sadblast jew ibdel.

Test ta 'adeżjoni: Evalwa perjodikament ir-reżistenza iżolanti. Id-delaminazzjoni fl-interface mhux maħduma hija indikata b'qatra, li mhix komuni.

Bħala konklużjoni, wiċċ roughened itejjeb l-adeżjoni u t-togħlija.
Għat-tisħin b'solvent organiku bi pressjoni għolja -(5-20 bar, 100-200 grad), heater PFA b'wiċċ ta 'sandblasting roughened (Ra 1.0-1.5 µm) jegħleb wiċċ lixx b'2-3× f'termini ta' togħlija nukleata stabbli, ogħla fluss tas-sħana kritika, u reżistenza għal bump flux. Il-wiċċ ta 'barra mhux maħdum jipprovdi postijiet regolati tan-nukleazzjoni tal-bużżieqa; il-wiċċ ta' ġewwa mhux maħdum jippromwovi l-aderenza kontra nefħa-indotta minn solvent. Speċifika PFA sandblasted għal kwalunkwe proċess ta' solvent organiku fejn iseħħ it-togħlija. Għal servizz mhux-togħlija, bi pressjoni-baxxa, jew ta' purità-għoli, bla xkiel jibqa' l-aħjar. Allinja l-wiċċ mal-kompitu. Il-ħotob huma meħtieġa għat-togħlija. Ir-ramel huwa meħtieġ għall-ħotob. Xram il-wiċċ, għalli b'mod kostanti, u ssaporti għal żmien twil. Rough huwa b'saħħtu fl-organiċi. Lixx huwa jiżloq - u jiżloq fil-film jagħli. Agħżel mhux maħduma.