En fosfateringslinje la merke til at tanken tok lengre tid å nå settpunktet hver måned. Varmestrømmen stemte overens med navneskiltet, kontrolleren ropte etter varme, og varmeoverflaten over væsken virket ren. Da varmeren ble trukket for inspeksjon, ble den nedre tredjedelen av kappen begravd under et 25 mm lag med komprimert sediment-jernfosfatslam, avleiringer og overføringskorn som hadde lagt seg og konsolidert på tankgulvet.
Sedimentdekning er en vanlig, men ofte oversett årsak til tap av PTFE-elvarmereffekt. Sedimentlaget isolerer den nedre delen av varmeren, fanger varmen og tvinger varmeren til å gå varmere for å levere samme effekt. Den høyere overflatetemperaturen akselererer nedbrytning av PTFE og øker energiforbruket.
Hvordan sediment akkumuleres på den nedre varmeseksjonen
Sediment legger seg ved tyngdekraften. I en tank med lav strømning nær bunnen samler sedimentet seg på gulvet og mot den nedre delen av varmeren. Sedimentlaget vokser oppover etter hvert som flere faste stoffer legger seg.
Sedimentlaget er vanligvis tettere og mer konsolidert enn avleiring på varmeovnens overflate. Det er en blanding av utfelte faste stoffer, korrosjonsprodukter og overførte partikler. Den termiske ledningsevnen til sedimentet avhenger av dets sammensetning og porøsitet, men den er generelt lavere enn PTFE-kappen.
| Sedimenttype | Typisk kilde | Termisk ledningsevne | Deponeringsrate | Dekningstid |
|---|---|---|---|---|
| Jernfosfat | Fosfateringsreaksjon | 0.5–1.0 W/m·K | Høy | 2–6 måneder |
| Metallhydroksid | Plating bad dra-ut | 0.2–0.5 W/m·K | Moderat | 4–10 måneder |
| Kalsiumkarbonat | Hardt vann | 1.0–2.0 W/m·K | Lav – Moderat | 6–18 måneder |
| Blandet slam | Flere kilder | 0.3–0.8 W/m·K | Høy | 2–6 måneder |
Sedimenttyper og deres avsetningsegenskaper
Hvorfor den nedre tredjedelen er mest berørt
Den nedre tredjedelen av varmeren er nærmest tankgulvet, hvor sedimentet legger seg. Det er også området med lavest strømningshastighet i de fleste tanker. Strømmen er sterkest ved overflaten, der omrøringen genereres, og svakest ved bunnen, der sedimentet samler seg.
Sedimentlaget på den nedre tredjedelen skaper en termisk barriere. Varmen som genereres av varmeren må krysse sedimentlaget før den når bulkvæsken. Sedimentet tilfører termisk motstand, noe som øker varmeovnens overflatetemperatur.
For en varmeovn som opererer ved 1,2 W/cm², vil et 25 mm sedimentlag med en termisk ledningsevne på 0,5 W/m·K legge til ca. 60 graders temperaturfall. Varmerens overflatetemperatur stiger med den mengde, noe som kan presse PTFE inn i nedbrytningsområdet.
Effekten på varmerens ytelse
Sedimentet-dekket nedre tredjedel av varmeren bidrar med mindre varme til badekaret. Varmerens effektive overflateareal reduseres. Varmeren må gå varmere for å levere samme totale varmeeffekt, og energiforbruket øker.
Sedimentet endrer også strømningsmønsteret rundt varmeren. Sedimentlaget kan blokkere strømningskanalene i bunnen av varmeren, redusere den totale sirkulasjonen og skape døde soner.
Forebygging av sedimentdekning
Den mest effektive forebyggingen er å fjerne sedimentet før det samler seg. Regelmessig tankrengjøring-hver 3.–6. måned i bad med høye-faststoffer-forhindrer at sedimentlaget når tykkelser som påvirker varmerens ytelse.
Forbedring av flyt i bunnen av tanken reduserer sedimentakkumulering. Et spylerør eller eduktor rettet langs tankgulvet holder sedimentet suspendert og lar det fjernes ved filtrering.
En varmeovn montert over tankgulvet-på avstander eller braketter-reduserer området på varmeren som er utsatt for sedimentlaget. Sedimentet samler seg på gulvet, men varmeren er over den.
| Forebyggende tiltak | Effekt på sediment | Implementering | Koste |
|---|---|---|---|
| Regelmessig tankrengjøring | Fjerner sediment | Vedlikeholdsplan | Moderat |
| Bunnsparge eller eduktor | Holder sedimentet suspendert | Installasjon av utstyr | Moderat |
| Hevet varmeapparatfeste | Unngår sedimentkontakt | Monteringsdesign | Lav |
| Slamfelle | Samler sediment | Tank design | Høyere |
Forebyggende tiltak for sedimentdekning av PTFE-elvarmere
Når sedimentdekning indikerer et designproblem
En varmeovn som mister effekt på grunn av sedimentdekning til tross for regelmessig rengjøring, indikerer at tankdesignet eller varmeapparatets montering ikke er egnet for bruken. En spesialtilpasset PTFE-dykkvarmerkonfigurasjon med hevet montering, forbedret bunnstrøm og lavere watttetthet løser grunnårsaken til sedimentdekning. Spesifikasjonsprosessen krever badets kjemi, faststoffgenereringshastighet, tankdimensjoner og nødvendig effekt. For anlegg med prosessbad med høye-faststoffer, reduserer denne applikasjons-spesifikke tilnærmingen sedimentrelatert-utgangstap og forlenger levetiden til varmeapparatet.
