Hvorfor opvarmes tanken langsommere end før, på trods af at varmeren stadig fungerer?

Et langsomt og irriterende mønster er ofte et fingerpeg om, at der er ved at ske tilsmudsning. Tidligere tog det 30 minutter for en tank at opnå driftstemperatur, men i dag tager det næsten en time. Produktionsplanerne begynder at sakke bagud, og energiforbruget stiger. Elpatronen virker stadig og trækker strøm, så det ser ikke ud til at den går helt i stykker. Men præstationen er helt sikkert blevet dårligere. Denne stille effektivitetstyv laver ofte kalk på varmelegemets overflade.

Folk kan lide el-varmelegemer, der er dækket af polytetrafluorethylen (PTFE), da de er modstandsdygtige over for kemikalier og ikke klæber særlig godt til overflader. Men bare fordi noget er non-betyder det ikke, at det ikke skalerer. Når de opvarmes, kan calcium, magnesium, silica og andre opløste arter komme ud af opløsning i vandløb, der bærer mineraler eller hårdt vand. Disse mineralaflejringer opbygges på varmelegemets overflade over tid, hvilket gør det sværere for varmen at trænge igennem.

Hvordan skala former
Varmelegeme-væske-grænsefladen er der, hvor skaladannelsen starter. Når varmeren er tændt, går kappens temperatur over bulkvæskens temperatur. Der er stadig en temperaturforskel over grænselaget, selv med den rigtige watt-tæthed. Calciumcarbonat og magnesiumsalte er to eksempler på opløste mineraler, der bliver mindre opløselige ved højere temperaturer. Når opløseligheden falder i et bestemt område, sker der kun nedbør på hylsteret.

Silica udviser en beslægtet, men unik proces. Når temperaturen er højere eller opløsningen er mere koncentreret, kan opløst silica polymerisere og lave hårde film, der ligner glas. Disse film er meget svære at slippe af med og gør en stor forskel i termisk modstand.

PTFE klæber ikke til mange organiske ting, men alligevel kan mineralkrystaller stadig dannes og udvikle sig på overfladen. Når en tynd belægning vises, gør det overfladen mere ru og giver partiklerne flere steder at klæbe, hvilket fremskynder opbygningsprocessen.

Effekten af ​​den termiske barriere
Mineralaflejringer udgør en termisk barriere mellem varmeelementet og den væske, der behandles. Sammenlignet med metalvarmeelementer og PTFE-kapper leder kalk ikke så godt varme. På grund af dette skal varme gå gennem et isolerende lag, før det kan nå væsken.

Et tyndt lag kan ikke desto mindre have en effekt, der kan måles. I det virkelige liv kan en 1 millimeter belægning af kalkskal reducere varmetransmissionseffektiviteten med 30 % eller mere. For at kompensere for dette kører varmelegemet ved en højere indre temperatur og i længere perioder for at opnå den samme bulkvarmeeffekt. Dette får elementet til at bruge mere energi og lægger mere stress på det.

At køre et varmelegeme i lang tid ved høje indvendige temperaturer kan forkorte dets levetid. Den udvendige kappe kan se ud som om den er i god stand, men de indvendige dele er under mere varmebelastning.

Tegn på mineralforekomster, som du kan se
Visuel inspektion er stadig en af ​​de mest ligetil måder at finde begroning på. Nogle almindelige indikatorer er:

Aflejringer, der er hvide eller kalkholdige, hvilket er, hvordan calciumcarbonat ser ud.

Belægninger, der er grå eller lysebrune.

I svære situationer er der hårde, skorpeopbygninger.

Der er ru eller kornede pletter på en PTFE-overflade, der ellers er glat.

Til at begynde med kan skæl se ud som en tynd tåge eller en beskeden sløvning af overfladen i stedet for en tyk skorpe. Under avancerede forhold kan aflejringer skabe et fast lag, der er klart forskelligt fra den oprindelige kappe.

Mange mennesker tror, ​​at PTFE's non-stik-funktion stopper al ophobning. Det kan modstå mange organiske film, men mineralaflejringer kan stadig holde sig til det, især når det er opvarmet i længere tid eller har mange mineraler i sig.

Indikatorer baseret på ydeevne
Detektion af tilsmudsning afhænger ikke udelukkende af visuel verifikation. Driftsdata afslører ofte problemer hurtigere.

Det er ganske nyttigt at spore, hvor lang tid det tager at varme op. At sætte et benchmark for, hvor lang tid det tager en tank at nå en bestemt temperatur, gør det nemt at opdage ændringer. Hvis opvarmningstiden bliver ved med at stige uden ændringer i mængden af ​​elektricitet eller væske, der bruges, er det meget sandsynligt, at varmeoverførselseffektiviteten er faldet.

Logning af energiforbrug er en anden måde at fortælle. Hvis efterspørgslen efter elektricitet forbliver den samme, men opvarmningscyklusserne er længere, stiger den samlede mængde energi, der bruges. At holde øje med kilowatt-timer hver batch eller skift kan vise et langsomt fald i effektivitet.

Tendenser i temperaturforskelle kan også være nyttige. Hvis de tilgængelige instrumenter afslører, at forskellen mellem varmelegemets overfladetemperatur og bulkvæsketemperaturen bliver større, kan kalkdannelse tjene som en termisk barriere.

Bekræftelse af begroning
For at bekræfte ændringer i ydeevnen skal du se på systemet og lave nogle grundlæggende tests.

Sluk for varmen, og hold det sikkert.

Hvis du kan, så tag den ud af tanken.

Udfør en fuld visuel kontrol i gunstigt lys.

Hvis der er aflejringer, kan du bruge et ikke-slibende værktøj til let at skrabe overfladen for at se, om stoffet er mineralsk belægning. Uorganiske materialer er normalt hårde og sprøde, så de går i stykker i stedet for at udtvære.

Til faciliteter, der kan analysere, kan en lille mængde aflejring opløses i svag syre. Brusning er et tegn på karbonatindhold. Silicaaflejringer opløses ikke let i svage syrer, hvilket betyder, at de er en mere modstandsdygtig form for begroning.

Konteksten af ​​operationer er vigtig.
Nogle procesforhold gør skalering mere sandsynlig:

Vand der er hårdt og ikke bliver blødt.

Høje fordampningshastigheder gør opløste faste stoffer mere koncentrerede.

Højere temperaturer til drift.

Dårlig cirkulation forårsager lokal overmætning.

At kende disse ting, der kan forårsage begroning, hjælper med en proaktiv begroningsdetekteringstaktik.

Regelmæssige visuelle kontroller under planlagt vedligeholdelse sammen med at holde styr på energiforbrug og opvarmningstid- sørger for et solidt tidligt varslingssystem. Hvis du venter, til der dannes tykke skorper, vil det koste dig mere i energi og være sværere at rengøre.

Afsluttende tanker
Når der opbygges kalk på PTFE-elvarmere, gør det det sværere for varmen at bevæge sig gennem dem ved at lave en termisk barriere. For at få samme effekt skal varmelegemet arbejde hårdere og længere, hvilket bruger mere energi og belaster udstyret mere. Visuelle inspektioner, præstationsovervågning og indsamling af driftsdata kan hjælpe med at finde tilsmudsning tidligt, hvilket forhindrer effektivitetstab i at vare for længe.

Når først mineralaflejringer er fundet, kan hurtig handling bringe ydeevnen tilbage til normal og holde varmeren i drift i lang tid. Den næste vigtige ting at tænke på er, hvordan man kan slippe af med skalaen uden at skade PTFE-kappen.