Як вибрати нагрівач PTFE для високо{0}}в’язких рідин, таких як масла та полімери

Процес нагрівання в'язких рідин сильно відрізняється від процесу нагрівання води. Рідина чинить опір потоку, повільно віддає тепло, і локальний перегрів може призвести до хімічного розкладання або коксування на поверхні нагрівача. Такий PTFE-нагрівач для цієї функції необхідно вибирати з особливою обережністю, щоб уникнути цих проблем і забезпечити найкращу продуктивність.

Фізика нагрівання в'язких рідин
Олії та полімери є в’язкими рідинами з обмеженими властивостями природної конвекції. Вода, з іншого боку, швидко циркулює для передачі тепла. Таким чином шар рідини, що примикає до поверхні нагрівача, залишається гарячим і застійним. Тому відбір тепла від рідини більше залежить від провідності, ніж від конвекції. На практиці це означає, що тепло погано розподіляється в рідині, і температура поверхні нагрівача може швидко зростати.

Під час нагрівання рідин з високою в’язкістю за допомогою нагрівача PTFE щільність ват має бути дуже низькою, як правило, від 0,3 до 0,5 ват на квадратний сантиметр, щоб запобігти перегріву. Щільність у ватах можна зменшити, щоб підтримувати температуру оболонки нагрівача в безпечних межах, щоб запобігти ймовірності пере-нагрівання та подальшого погіршення якості рідини.

Нагрівачі PTFE - Важливі критерії вибору
Вибираючи PTFE нагрівач для рідин з високою в'язкістю, слід враховувати кілька важливих змінних:

Низька ватна щільність: в оліях зазвичай допускається ватна щільність до 0,5 Вт/см2. Для більш в’язких полімерів щільність ват слід знизити до 0,3–0,5 Вт/см 2 , щоб забезпечити м’яке та рівномірне нагрівання. Низька щільність ват допомагає запобігти перегріванню, яке може спричинити перегрів і погіршення якості рідини або коксування на поверхні нагрівача.

величезна площа поверхні: нагрівач забезпечує більший розподіл тепла серед рідини завдяки своїй величезній площі поверхні, чого можна досягти за допомогою спіральної конструкції або багатьох довгих нагрівальних елементів. Це зменшує можливість локального перегріву та забезпечує більш ефективну передачу тепла рідині. Більша площа поверхні також може допомогти підтримувати постійну температуру без надмірних гарячих плям.

М’яке керування-збільшенням В’язкі рідини нагріваються повільно, тому потрібне м’яке керування-збільшенням, щоб мінімізувати термічний шок. Швидкі коливання температури можуть пошкодити рідину та нагрівач. Контрольоване та поступове підвищення температури гарантує рівномірне нагрівання рідини та відсутність надмірного навантаження на нагрівач.

Механічне перемішування або циркуляція: де це можливо, транспортування тепла слід посилювати механічним перемішуванням або циркуляцією рідини. Перемішування переміщує рідину, допомагаючи більш рівномірно розсіювати тепло та підвищувати загальну ефективність. Нагрітий шар поруч з нагрівачем може бути не в змозі відводити тепло без деякої циркуляції, яка буде застоюватися.

PTFE і небезпека коксування
ПТФЕ не-пригарає, що допомагає зменшити ймовірність коксування (утворення вуглецю чи інших побічних-продуктів на поверхні нагрівача). Але цей ризик повністю не усунутий. Навіть з нагрівачем PTFE на поверхні нагрівача може утворитися вуглецевий шар, якщо температура рідини занадто висока. Коли цей шар утворюється, він стає ізолятором. Це спричиняє нагрівання нагрівача та може призвести до подальшого погіршення чи перегріву.

Тому важливо підтримувати низьку щільність ват і бути уважним до регулювання температури. Основним критерієм є підтримання температури рідини та нагрівача нижче максимальної межі для PTFE, яка зазвичай становить 110 градусів. Якщо ця температура перевищена, рідина та нагрівач швидко погіршаться.

Рекомендації щодо типу рідини та щільності в ватах
У наведеній нижче таблиці наведено типові рекомендації щодо щільності ватів для різних рідин, щоб допомогти у виборі нагрівача PTFE для рідин з високою в’язкістю:

Тип рідини Максимально допустима щільність у Ватах
Масла 0,5–0,8 Вт/см 2 Масла з низькою в’язкістю можуть працювати з дещо вищою щільністю ват. Монітор температури.
Важкі полімери 0,3–0,5 Вт/см2Дуже низька щільність ват для запобігання коксуванню та перегріву.
В'язкі суміші 0,3-0,5 Вт / см ^ 2 Підтримуйте рівномірну температуру, щоб уникнути термічного погіршення.
Резюме
Існують особливі проблеми з нагріванням в'язких рідин, таких як масла та полімери. Щоб запобігти перегріванню, погіршенню якості рідини та коксуванню, необхідна консервативна щільність ват, висока площа поверхні та поступове{1}}наростання. Вибір нагрівача, який відповідає типу рідини та застосуванню, може подовжити термін служби як нагрівача, так і рідини. Для високо{4}}в’язких рідин дуже важливо розробити нагрівач для застосування, щоб отримати найкращі теплові характеристики та ефективність роботи, крім води та легких хімікатів.