Impjant kimiku qabbel żewġ ħiters ta' immersjoni PTFE ta' 4 kW f'servizz identiku. It-tnejn kienu kklassifikati għall-istess densità ta 'vultaġġ u watt. Wieħed użat mili standard tal-ossidu tal-manjeżju. L-ieħor uża mili msaħħaħ tal-alumina-. Il-heater mimli bl-alumina-dam b'temperatura tal-għant 8-12 grad aktar baxxi bl-istess output ta 'enerġija, u dam kważi d-doppju qabel ma naqset ir-reżistenza tal-insulazzjoni. Id-differenza ma kinitx l-għant PTFE. Kien dak li kien fih.
Il-mili intern f'heater ta 'immersjoni jservi żewġ skopijiet: jiżola elettrikament l-element ta' reżistenza mill-għant tal-metall, u jmexxi s-sħana mill-element għall-għant. L-ossidu tal-manjeżju kien il-mili standard għal għexieren ta 'snin minħabba li huwa rħas, għandu saħħa dielettrika tajba, u jittollera temperaturi għoljin. Iżda l-konduttività termali ta' MgO-madwar 30–40 W/m·K meta kkumpatta b'mod dens-mhijiex l-ogħla disponibbli. L-alumina toffri konduttività ogħla, u t-taħlita tagħha ma 'MgO ttejjeb it-trasferiment tas-sħana mingħajr ma tiġi sagrifikata l-insulazzjoni elettrika.
Il-Passaġġ Termali Ġewwa Heater PTFE
Is-sħana ġġenerata mill-wajer tar-reżistenza trid taqsam tliet saffi qabel ma tilħaq il-fluwidu tal-proċess: il-mili MgO jew alumina, l-għata tal-metall tal-element intern, u l-għata ta 'barra PTFE. Il-ħajt PTFE huwa l-akbar barriera termali, iżda l-mili jikkontribwixxi reżistenza li tista 'titkejjel.
Għal element tipiku b'dijametru ta '6 mm u annulus ta' mili ta '1.5 mm, it-tnaqqis fit-temperatura madwar l-MgO f'1.2 W/cm² huwa bejn wieħed u ieħor 8-12 grad. Il-waqgħa madwar il-ħajt PTFE hija 12-18 grad. Il-waqgħa tul is-saff tal-konvettiv hija 10-20 grad. Għalf totali-sa-distakk tal-massa: 30–50 grad .
Is-sostituzzjoni tal-MgO b'mili mtejjeb tal-alumina-inaqqas il-kontribuzzjoni tal-mili bi 30–50%. Id-distakk totali jonqos bi 3-6 gradi. Dak it-tnaqqis jista 'jidher żgħir, iżda jissarraf direttament f'temperatura aktar baxxa tal-għant-u temperatura aktar baxxa tal-għant tfisser permeazzjoni aktar bil-mod, depożizzjoni fuq skala aktar bil-mod, u ħajja ta' servizz itwal.
| Materjal tal-mili | Konduttività Termali | Filler ΔT f'1.2 W/ċm² | Ghat totali ΔT | Ħajja Relattiva tas-Servizz |
|---|---|---|---|---|
| MgO standard | 30–35 W/m·K | 10-12 grad | 38-48 grad | Linja bażi |
| MgO ta'-densità għolja | 35–40 W/m·K | 8-10 grad | 35-44 grad | 1.1–1.2× |
| Alumina-MgO msaħħaħ | 40–50 W/m·K | 6-8 grad | 32-40 grad | 1.3–1.5× |
| Alumina ta'-purità għolja | 50–60 W/m·K | 5-7 grad | 30-38 grad | 1.4–1.6× |
Il-konduttività termali tal-mili u l-effett tagħha fuq it-temperatura tal-għant u l-ħajja tas-servizz
Għaliex Alumina Tmexxi Sħana Aħjar Mill-MgO
Alumina (Al₂O₃) għandha konduttività termali ta '30-35 W/m·K fil-forma kristallina pura tagħha, simili għal MgO. Iżda l-mili użat fl-elementi li jsaħħnu mhuwiex kristall wieħed-huwa trab kompatt. Il-konduttività termali effettiva tiddependi fuq id-daqs tal-partiċelli, id-densità tal-ippakkjar u l-kuntatt bejn il-partiċelli.
Il-partiċelli tal-alumina huma aktar iebsa u aktar angolari mill-partiċelli MgO. Jippakkjaw b'mod aktar dens u joħolqu aktar punti ta 'kuntatt bejn partiċelli ħdejn xulxin. Aktar punti ta 'kuntatt ifissru aktar mogħdijiet biex is-sħana tiċċirkola. Ir-riżultat huwa konduttività termali effettiva ogħla fil-mili kompatt.
L-alumina għandha wkoll saħħa dielettrika aħjar f'temperaturi għoljin minn MgO. Dan jippermetti li l-mili jiġi kkumpattat b'mod aktar dens mingħajr ma jirriskja t-tqassim elettriku, li jkompli jtejjeb il-konduttività termali.
| Proprjetà tal-mili | MgO | Alumina-Mtejba | Alumina Pura |
|---|---|---|---|
| Ebusija tal-partikuli | Moderat | Għoli | Għolja ħafna |
| Densità tal-ippakkjar | 2.8–3.1 g/ċm³ | 3.0–3.3 g/ċm³ | 3.2-3.5 g/ċm³ |
| Saħħa dielettrika | 15–20 kV/mm | 18–22 kV/mm | 20–25 kV/mm |
| Assorbiment ta 'umdità | Igroskopiku | Moderat | Baxx |
| Spiża relattiva | Baxx | Moderat | Ogħla |
Tqabbil tal-proprjetajiet tal-materjal tal-mili għall-elementi tal-heater tal-immersjoni
L-Effett fuq it-Temperatura tal-għant u l-Ħajja tas-Servizz
Tnaqqis ta '5-10 gradi fit-temperatura tal-għant jista' ma jkunx sinifikanti, iżda għandu effett sproporzjonat fuq il-ħajja tas-servizz. Il-permeazzjoni u l-attakk kimiku huma attivati termalment. Kull tnaqqis ta '10 gradi fit-temperatura tal-għant inaqqas bejn wieħed u ieħor bin-nofs ir-rata ta' permeazzjoni. Matul xhur ta' tħaddim, dak it-tnaqqis jissarraf f'estensjoni sostanzjali tal-ħajja tas-servizz.
L-effett fuq id-depożizzjoni fuq skala huwa simili. Skala tifforma preferenzjali fuq uċuħ sħan. Ħiter li jopera 8 gradi li jkessaħ jakkumula skala aktar bil-mod, u jestendi l-intervall bejn it-tindif meħtieġ u jnaqqas ir-riskju ta 'hot spots li jiffurmaw taħt id-depożitu.
| Tnaqqis fit-Temperatura tal-għant | Bidla fir-Rata ta' Permeazzjoni | Bidla fir-Rata ta' Depożizzjoni ta' Skala | Estensjoni tal-Ħajja tas-Servizz Mistennija |
|---|---|---|---|
| 3 gradi | 20% inqas | 10-15% inqas | 15–25% |
| 5 gradi | 30% inqas | 15-25% inqas | 25–40% |
| 8 gradi | 45% inqas | 25-35% inqas | 40–60% |
| 12-il grad | 60% inqas | 35-50% inqas | 60–90% |
Effett tat-tnaqqis tat-temperatura tal-għant fuq il-permeazzjoni, l-iskala, u l-ħajja tas-servizz
Reżistenza għall-umdità u Stabbiltà Dielettrika
L-alumina-mili msaħħa wkoll joffru reżistenza aħjar għall-umdità minn MgO standard. MgO huwa igroskopiku-huwa jassorbi l-umdità mill-arja u mill-fluwidi tal-proċess li jippenetraw il-kisja tal-PTFE. L-alumina tassorbi inqas umdità u żżomm is-saħħa dielettrika tagħha aħjar f'ambjenti umdi.
Dan huwa partikolarment importanti fil-ħiters PTFE, fejn l-għant huwa l-uniku ostaklu bejn il-fluwidu tal-proċess u l-mili. Jekk l-umdità tilħaq il-mili, ir-reżistenza tal-insulazzjoni tonqos. Mili li jirreżisti l-assorbiment ta 'umdità jżomm reżistenza ogħla ta' insulazzjoni għal aktar żmien, u jestendi l-ħin qabel ma jseħħu vjaġġi ta 'ħsara fl-art.
Meta Alumina-Filers Mtejba Jiswew l-ispiża
Alumina-mili msaħħa jżidu 10-20% mal-ispiża tal-element tat-tisħin. Il-benefiċċju-ħajja ta' servizz itwal u temperatura aktar baxxa tal-għant-jiġġustifika l-ispiża f'applikazzjonijiet eżiġenti fejn is-sostituzzjoni tal-heater tkun għalja jew ta' tfixkil.
F'servizz ħafif-temperatura baxxa, viskożità baxxa, fluwidi nodfa-il-benefiċċju huwa iżgħar u l-mili MgO standard jista' jkun adegwat. F'servizz aggressiv-temperatura għolja, fluwidi viskużi, kimiċi li jiffurmaw l-iskala-il-mili mtejjeb tal-alumina-jagħti titjib li jista' jitkejjel.
| Applikazzjoni | MgO standard | Alumina-Mtejba | Rakkomandazzjoni |
|---|---|---|---|
| Laħlaħ bl-ilma,<60°C | Adekwat | Benefiċċju marġinali | MgO standard |
| Kisi bl-aċidu, 60-70 grad | Aċċettabbli | Benefiċċju moderat | Alumina-mtejba |
| Kisi tan-nikil, 55 grad | Marġinali | Benefiċċju tajjeb | Alumina-mtejba |
| Nikil elettroless, 88 grad | Miskin | Benefiċċju sinifikanti | Alumina-mtejba |
| Aċidu kromiku, 60 grad | Marġinali | Benefiċċju tajjeb | Alumina-mtejba |
Rakkomandazzjonijiet tal-għażla tal-mili skont l-applikazzjoni
Meta l-Għażla tal-Filer Mhux Biżżejjed
Il-mili huwa komponent wieħed tal-mogħdija termali. Anke l-aħjar mili ma jistax jikkumpensa għal għant ta 'PTFE li huwa oħxon wisq, densità ta' watt li hija għolja wisq, jew kundizzjoni ta 'fluss li hija baxxa wisq. It-titjib tal-mili huwa inkrementali-dan inaqqas it-temperatura tal-għant bi ftit gradi, mhux b'għexieren ta 'gradi.
F'applikazzjonijiet fejn it-temperatura tal-għant hija ferm ogħla mill-firxa sigura, is-soluzzjoni hija li titnaqqas id-densità tal-watt, ittejjeb il-fluss, jew tiżdied l-erja tal-wiċċ. L-għażla tal-mili hija raffinament, mhux soluzzjoni.
Konfigurazzjoni tal-ħiter tal-immersjoni tal-PTFE tad-dwana tgħaqqad fillers mtejba tal-alumina-b'densità baxxa ta 'watt, erja għolja tal-wiċċ, u aċċess imtejjeb għall-fluss biex titnaqqas it-temperatura tal-għant fuq diversi fronti. Il-proċess ta 'speċifikazzjoni jeħtieġ il-kimika tal-banju, it-temperatura operattiva, il-kundizzjonijiet tal-fluss, u l-wattage meħtieġ. Għal faċilitajiet b'applikazzjonijiet eżiġenti, din il-kombinazzjoni tagħti l-itwal ħajja ta 'servizz.
