Impjant tal-irfinar tal-metall li jmexxi linja ta 'anodizzar ta' aċidu kromiku f'55 grad meħtieġ biex jissostitwixxi heater ta 'immersjoni fallut. It-tim tal-manutenzjoni kellu żewġ għażliet: heater miksi bil-PTFE-u heater miksi PVDF-. It-tnejn kienu kklassifikati għat-temperatura u l-kimika. L-għażla PVDF kienet inqas għalja. L-għażla tal-PTFE kellha rekord itwal f'installazzjonijiet simili. Id-deċiżjoni niżlet għal paragun li ħafna drabi huwa ssimplifikat iżżejjed bħala "PTFE huwa aħjar" jew "PVDF huwa irħas."
PTFE u PVDF huma t-tnejn fluworopolimeri b'reżistenza kimika eċċellenti. It-tnejn jirreżistu l-aċidu kromiku f'konċentrazzjonijiet u temperaturi tipiċi ta' anodizzazzjoni. Iżda huma differenti fil-proprjetajiet termali, is-saħħa mekkanika, ir-reżistenza għall-permeazzjoni, u l-ispiża. Fis-servizz tal-aċidu kromiku, dawk id-differenzi jiddeterminaw liema materjal iwassal l-ispiża totali tal-pussess aktar baxxa.
Reżistenza Kimika fl-Aċidu Kromiku
L-aċidu kromiku huwa aġent ossidanti qawwi. Kemm PTFE kif ukoll PVDF jirreżistu l-ossidazzjoni fil-konċentrazzjonijiet u temperaturi użati fl-anodizzar-tipikament 5-10% CrO₃ f'40-60 grad. L-ebda materjal ma jiġi attakkat taħt kundizzjonijiet operattivi normali.
Id-differenza toħroġ f'temperaturi jew konċentrazzjonijiet ogħla. PTFE iżomm ir-reżistenza kimika tiegħu sa 260 grad. Il-PVDF jibda jirtab u jiddegrada 'l fuq minn 150 grad, u r-reżistenza kimika tiegħu tonqos 'il fuq minn 120 grad. F'servizz ta 'aċidu kromiku f'55 grad, iż-żewġ materjali huma sew fil-meded siguri tagħhom, iżda PTFE jipprovdi marġni usa' jekk it-temperatura tal-proċess tvarja jew jekk iseħħ sħana żejda lokalizzata.
| Materjal | Servizz Kontinwu Temp | Temp Max fl-Aċidu Kromiku | Reżistenza għall-ossidazzjoni | Reżistenza għall-permeazzjoni |
|---|---|---|---|---|
| PTFE | 260 grad | 200 grad + | Eċċellenti | Eċċellenti |
| PVDF | 150 grad | 120 grad | Tajjeb | Moderat |
| FEP | 200 grad | 150 grad | Tajjeb ħafna | Tajjeb |
| PFA | 260 grad | 200 grad + | Eċċellenti | Eċċellenti |
Limiti kimiċi u termali għal materjali tal-kisi tal-fluworopolimeru fis-servizz tal-aċidu kromiku
Konduttività Termali u Densità tal-Watt
PVDF għandu konduttività termali ta 'madwar 0.20 W/m·K, kemmxejn inqas minn 0.25 W/m·K tal-PTFE. Dan ifisser li PVDF jeħtieġ densità ta 'watt aktar baxxa għall-istess temperatura tal-għant, jew erja tal-wiċċ akbar għall-istess wattage.
Fil-prattika, id-differenza hija modesta. Ħiter PVDF jista 'jkollu bżonn 10-15% aktar erja tal-wiċċ minn heater PTFE għall-istess dmir fl-istess temperatura tal-għant. F'tankijiet bi spazju limitat, dik id-differenza tista' tkun importanti. F'tankijiet b'kamra adegwata, mhuwiex fattur deċiżiv.
| Materjal | Konduttività Termali | Densità ta 'Watt Sikura fl-Aċidu Kromiku | Erja tal-wiċċ għal 5 kW | Footprint Relattiv |
|---|---|---|---|---|
| PTFE | 0.25 W/m·K | 1.2–1.5 W/ċm² | 3,300–4,200 ċm² | Linja bażi |
| PVDF | 0.20 W/m·K | 1.0–1.3 W/ċm² | 3,800–5,000 ċm² | 10-20% akbar |
| FEP | 0.24 W/m·K | 1.2–1.4 W/ċm² | 3,500–4,200 ċm² | Simili |
| PFA | 0.26 W/m·K | 1.2–1.5 W/ċm² | 3,300–4,200 ċm² | Simili |
Konduttività termali u rekwiżiti tal-erja tal-wiċċ għal għantijiet tal-fluworopolimeru fl-aċidu kromiku
Qawwa Mekkanika u Durabilità
PTFE huwa polimeru artab. Huwa suxxettibbli għal fluss kiesaħ taħt tagħbija kompressiva, u huwa għalhekk li l-ġonot tal-flanġ jeħtieġu interlocks mekkaniċi jew retorquing frekwenti. PVDF huwa aktar diffiċli u aktar iebes minn PTFE. Jirreżisti aħjar il-fluss kiesaħ u jżomm il-forma tiegħu taħt tagħbija.
Fl-anodizzar tal-aċidu kromiku, fejn ix-xtillieri u l-biċċiet tax-xogħol jistgħu jikkuntattjaw il-heater waqt it-tagħbija u l-ħatt, l-ebusija akbar tal-PVDF tipprovdi reżistenza aħjar għall-ħsara mekkanika. Gouge fil-PTFE jista 'joħloq sit ta' nukleazzjoni għad-depożizzjoni u mogħdija għall-permeazzjoni kimika. L-istess impatt fuq PVDF jista' jħalli biss marka tal-wiċċ.
PVDF huwa wkoll aktar reżistenti għall-brix minn PTFE. F'tankijiet b'solidi sospiżi jew tindif frekwenti, PVDF iżomm il-finitura tal-wiċċ tiegħu għal aktar żmien. Wiċċ lixx jirreżisti l-adeżjoni tal-iskala u huwa aktar faċli biex jitnaddaf.
| Proprjetà Mekkanika | PTFE | PVDF | Vantaġġ |
|---|---|---|---|
| Ebusija (Xatt D) | 50–60 | 70–80 | PVDF |
| Saħħa tat-tensjoni | 20–30 MPa | 40–55 MPa | PVDF |
| Reżistenza għall-fluss kiesaħ | Miskin | Tajjeb | PVDF |
| Reżistenza għall-brix | Moderat | Tajjeb | PVDF |
| Reżistenza għall-impatt | Moderat | Moderat–Tajjeb | PVDF |
Tqabbil tal-proprjetà mekkanika għall-għata tal-heater PTFE u PVDF
Permeazzjoni u Ħajja tas-Servizz
Il-permeazzjoni hija t-tixrid bil-mod ta 'speċi kimiċi permezz tal-għant tal-polimeru. Fis-servizz tal-aċidu kromiku, il-permeazzjoni tippermetti li l-joni tal-kromju u l-umdità jilħqu l-insulazzjoni MgO, tnaqqas ir-reżistenza tal-insulazzjoni u eventwalment tikkawża falliment.
PTFE għandu reżistenza aħjar għall-permeazzjoni minn PVDF, partikolarment f'temperaturi elevati. Il-ktajjen tal-fluworokarburi fil-PTFE huma ppakkjati aktar sewwa u inqas mobbli mill-ktajjen fil-PVDF, li fihom atomi tal-idroġenu li joħolqu spazji fl-istruttura tal-polimeru. Fl-aċidu kromiku f'55 grad, għant PTFE jista 'jieħu d-doppju ta' għant PVDF biex jilħaq l-istess livell ta 'permeazzjoni.
Il-konsegwenza prattika hija l-ħajja tas-servizz. Ħiter PVDF f'servizz ta 'aċidu kromiku jista' jdum 2-3 snin. Ħiter PTFE fl-istess servizz jista' jdum 4–6 snin. Il-ħajja itwal ta 'servizz ta' PTFE tikkumpensa l-prezz tax-xiri ogħla tiegħu matul il-ħajja tal-installazzjoni.
| Materjal | Ħin għar-Reżistenza għall-Insulazzjoni<50 MΩ | Ħajja tas-Servizz Mistennija fl-Aċidu Kromiku | Rata Relattiva ta' Permeazzjoni |
|---|---|---|---|
| PTFE | 24–48 xahar | 4–6 snin | 1× |
| PVDF | 12–24 xahar | 2–3 snin | 2–3× |
| FEP | 18–36 xahar | 3–4 snin | 1.5–2× |
| PFA | 24–48 xahar | 4–6 snin | 1× |
Rati ta 'permeazzjoni u ħajja ta' servizz għal għantijiet tal-fluworopolimeru f'aċidu kromiku f'55 grad
Tqabbil tal-Ispejjeż Maż-Żmien
Ħiters PVDF tipikament jiswew 20-30% inqas minn ħiters PTFE ta 'wattage u konfigurazzjoni simili. F'applikazzjoni kimika-baxxa, ħafifa- fejn iż-żewġ materjali jdumu ugwalment, il-PVDF huwa l-għażla ekonomika.
Fis-servizz tal-aċidu kromiku, il-ħajja ta 'servizz iqsar ta' PVDF tikkumpensa l-prezz tax-xiri aktar baxx tiegħu. Fuq perjodu ta' għaxar-snin, heater PVDF jista' jeħtieġ 3-5 sostituzzjonijiet, filwaqt li heater PTFE jeħtieġ 2. Ix-xogħol u l-waqfien għal kull sostituzzjoni jżidu mad-differenza fl-ispiża.
| Materjal | Prezz tax-Xiri | Ħajja tas-Servizz | Sostituzzjonijiet ta' 10 Snin | Spejjeż Totali ta' 10 Snin |
|---|---|---|---|---|
| PTFE | Linja bażi | 4–6 snin | 2 | 2× prezz tax-xiri |
| PVDF | 0.7–0.8× linja bażi | 2–3 snin | 3–5 | 2.1–4.0× linja bażi |
| FEP | 0.8–0.9× linja bażi | 3–4 snin | 2–3 | 1.6–2.7× linja bażi |
| PFA | 1.1–1.3× linja bażi | 4–6 snin | 2 | 2.2–2.6× linja bażi |
Tqabbil tal-ispejjeż għall-kisi tal-ħiters tal-fluworopolimeru fuq perjodu ta' għaxar-snin fis-servizz tal-aċidu kromiku
Meta PVDF Huwa l-Għażla Aħjar
PVDF huwa l-aħjar għażla meta l-konċentrazzjoni ta 'aċidu kromiku hija baxxa, it-temperatura hija moderata, u t-tank għandu spazju limitat li jiffavorixxi heater aktar kompatt. Huwa adattat ukoll għal applikazzjonijiet fejn id-durabilità mekkanika hija aktar importanti mir-reżistenza għall-permeazzjoni-bħal tankijiet b'tagħbija u ħatt frekwenti li jirriskjaw il-kuntatt tal-heater.
Il-PVDF mhuwiex adattat għal servizz ta'-aċidu kromiku f'temperatura għolja, għal banjijiet li jistgħu jaqbżu t-80 grad, jew għal applikazzjonijiet fejn il-heater għandu jdum aktar minn tliet snin mingħajr sostituzzjoni.
Meta PTFE Huwa l-Għażla Aħjar
Il-PTFE huwa l-aħjar għażla għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tal-anodizzazzjoni tal-aċidu kromiku. Ir-reżistenza ogħla tal-permeazzjoni tagħha, il-marġni tat-temperatura usa ', u l-ħajja ta' servizz itwal jiġġustifikaw il-prezz tax-xiri ogħla. F'tankijiet fejn is-sostituzzjoni tal-heater hija ta' tfixkil-tankijiet kbar, linji ta' produzzjoni kritiċi, jew installazzjonijiet diffiċli- biex taċċessahom--il-ħajja itwal ta' servizz tal-PTFE hija vantaġġ sinifikanti.
Konfigurazzjoni tad-dwana tal-heater ta 'immersjoni PTFE b'densità baxxa ta' watt, żona tal-wiċċ kbira, u kompartimenti tat-terminali ssiġillati testendi l-ħajja tas-servizz aktar. Il-proċess ta 'speċifikazzjoni jeħtieġ il-konċentrazzjoni ta' l-aċidu kromiku, it-temperatura operattiva, id-dimensjonijiet tat-tank, u l-wattage meħtieġ. Għal faċilitajiet li jmexxu linji ta' anodizzazzjoni ta' l-aċidu kromiku, dan l-approċċ speċifiku għall-applikazzjoni-li jagħti servizz affidabbli fejn il-PVDF jista' ma jibqax.
