Как да изберете PTFE нагревател за течности с висок-вискозитет като масла и полимери

Процесът на нагряване на вискозни течности е много различен от процеса на нагряване на вода. Течността се противопоставя на потока, отделя топлина бавно и локалното прегряване може да доведе до химическо разлагане или коксуване на повърхността на нагревателя. Такъв PTFE нагревател за тази функция трябва да бъде определен с особено внимание, за да се избегнат тези проблеми и да се осигури най-добра производителност.

Физика на нагряване на вискозни течности
Маслата и полимерите са вискозни течности с ограничени характеристики на естествена конвекция. Водата, от друга страна, циркулира бързо, за да пренася топлина. Така флуидният слой в близост до повърхността на нагревателя остава горещ и застоял. Следователно извличането на топлина от течността зависи повече от проводимостта, отколкото от конвекцията. Това на практика означава, че топлината не се разпределя добре във флуида и температурата на повърхността на нагревателя може бързо да се повиши.

При нагряване на течности с висок вискозитет с помощта на PTFE нагревател, плътността на ватовете трябва да бъде много ниска, обикновено от 0,3 до 0,5 вата на квадратен сантиметър, за да се предотврати прегряване. Плътността във ватите може да бъде намалена, за да се поддържа температурата на обвивката на нагревателя в безопасни граници, за да се предотврати възможността от пре-нагряване и последващото разграждане на течността.

PTFE нагреватели - Важни критерии за избор
При избора на PTFE нагревател за течности с висок вискозитет трябва да се вземат предвид няколко важни променливи:

Ниска ватова плътност: В маслата обикновено се допускат ватови плътности до 0,5 W/cm2. Плътността на ватовете трябва да бъде намалена до 0,3 до 0,5 W/cm 2 за по-вискозни полимери, за да се осигури нежно и равномерно прилагане на топлина. Ниската плътност на вата помага да се предотврати прегряване, което може да причини прегряване и влошаване на течността или коксуване на повърхността на нагревателя.

огромна повърхностна площ: Нагревателят осигурява по-голямо разпределение на топлината към течността поради огромната си повърхност, която може да бъде постигната чрез спирален дизайн или много дълги нагревателни елементи. Това намалява възможността за локално прегряване и позволява по-ефективен пренос на топлина в течността. По-голямата повърхност също може да помогне за поддържане на постоянна температура без прекомерни горещи петна.

Плавно управление-нагоре Вискозните течности се нагряват бавно, поради което е необходимо леко управление-нагоре, за да се сведе до минимум термичният шок. Бързите промени в температурата могат да повредят течността и нагревателя. Контролираното и прогресивно повишаване на температурата гарантира, че флуидът се нагрява равномерно и нагревателят не е подложен на ненужно натоварване.

Механично разбъркване или циркулация: Където е възможно, преносът на топлина трябва да бъде подобрен чрез механично разбъркване или циркулация на флуида. Разбъркването раздвижва течността наоколо, помагайки за по-равномерно разпръскване на топлината и повишаване на общата ефективност. Нагретият слой до нагревателя може да не е в състояние да отведе топлината без някаква циркулация, която би застояла.

PTFE и опасността от коксуване
PTFE не залепва, което помага за намаляване на вероятността от коксуване (образуване на въглерод или други странични-продукти върху повърхността на нагревателя). Но този риск не е напълно отстранен. Дори при PTFE нагревател, въглероден слой може да се образува върху повърхността на нагревателя, ако температурата на течността е твърде висока. Когато този слой се образува, той става изолатор. Това кара нагревателя да стане по-горещ и може да доведе до по-нататъшно влошаване или прегряване.

Ето защо е важно да поддържате ниска плътност на вата и да внимавате с регулирането на температурата. Основен критерий е температурата на флуида и нагревателя да се поддържа под максималната граница за PTFE, която обикновено е 110 градуса. Ако тази температура бъде превишена, флуидът и нагревателят ще се разградят бързо.

Указания за типа на течността и плътността на ватовете
Следващата таблица предоставя типични препоръки за плътност на вата за различни течности, за да помогне при избора на PTFE нагревател за течности с висок вискозитет:

Вид на течността Съображения за максимално допустима плътност във ватове
Масла 0,5–0,8 W/cm 2Маслата с нисък вискозитет могат да се справят с малко по-висока плътност на вата. Следете температурата.
Тежки полимери 0,3–0,5 W/cm2 Много ниска плътност във вата за предотвратяване на коксуване и прегряване.
Вискозни смеси 0,3-0,5 W / cm ^ 2 Поддържайте еднаква температура, за да избегнете термично влошаване.
Резюме
Има специални проблеми с нагряването на вискозни течности, като масла и полимери. Необходими са консервативна плътност на ватове, голяма повърхностна площ и постепенно нарастване-контрол за предотвратяване на прегряване, влошаване на течността и коксуване. Изборът на нагревател, който е подходящ за типа течност и приложението, може да удължи живота както на нагревателя, така и на течността. За флуиди с висок-вискозитет е изключително важно нагревателят да се проектира за приложението за най-добри топлинни характеристики и оперативна ефективност извън вода и леки химикали.