Hogyan teljesítenek a PTFE fűtőtestek a rozsdamentes acél polírozó fürdőiben?

A rozsdamentes acélt káprázatos,{0}}korrózióálló fényre simítják elektropolírozással, amely eljárás során forró, viszkózus savas fürdőbe merítik. A PTFE azon kevés fűtőanyag egyike, amely egyenletesen, szennyeződés nélkül képes melegíteni a foszfor- és kénsav intenzív keverékét. A PTFE fűtőtest és az elektropolírozó fürdő kombinációja a felületkezelési tevékenységek standard opciójává vált, amikor a kémiai tehetetlenség és tisztaság nem alku tárgya.

Fürdőkörnyezet elektropolírozáshoz
A rozsdamentes acél elektropolírozását általában 40–70 százalékos foszforsav (H3PO4) és 10–30 százalékos kénsav (H2SO4) fűtött kombinációjában végzik, apró adalékanyagok, például krómsav vagy szerves felületaktív anyagok hozzáadásával. A fürdő 60 és 80 fok között -elég meleg ahhoz, hogy csökkentse a viszkozitást és elősegítse az ionvezetőképességet, de jóval a savak forráspontja alatt.

Ezen a hőmérsékleten a fürdő sűrű és szirupos, viszkozitása többszöröse a vízének. Az ilyen magas viszkozitás egyedi fűtési problémákat okoz. A búvárfűtőből a savas oldatba történő hőátadási sebesség kisebb, mint a vizes bevonófürdőké, és a fűtőfelületeken stagnálási zónák alakulnak ki, hacsak nem alkalmazunk aktív keverést.

Miért jobb a PTFE, mint a fémhüvelyes fűtés?
Az elektropolírozó fürdők gyorsan tönkretehetik vagy beszennyezhetik a hagyományos, acélból, titánból vagy ötvözetből készült fémburkolatú merülőfűtőket. A foszforsav és a kénsav a legtöbb fémet 60-80 fokon támadja meg. A titán bizonyos körülmények között elviseli a tiszta kénsavat, de megtámadja a tömény foszforsav keverékek. Még ennél is fontosabb, hogy bármilyen fémes korrózió ionokat bocsát ki a fürdőbe. Vas-, nikkel-, króm- vagy titánionok. Ezek beszorulnak az elektropolírozott rétegbe, és felületi hibákat, fénytelen foltokat vagy lyukakat okoznak.

A PTFE (politetrafluor-etilén) merülő fűtőberendezések mindkét problémát megoldják. Az anyag az üzemi hőmérsékletek teljes tartományában teljesen ellenáll a foszfor- és kénsavnak. Nincs kémiai reakció és a fémionok kimosódása. Ezenkívül a PTFE tapadásmentes felülete megakadályozza, hogy a viszkózus, szirupos sav rátapadjon vagy megsüljön a fűtőburkolaton. Ez az öntisztító funkció lehetővé teszi a hőátadás hatékonyságának hónapok alatti stabilizálását a folyamatos működés érdekében.

A gyakorlatban a PTFE fűtőelektromos polírozó fürdő elrendezés több ezer órán keresztül működik anélkül, hogy a burkolat anyagának észrevehető károsodása következik be. Az egyetlen kopás, amelyet a gyakorlati telepítéseknél észleltek, a kezelés vagy az erősen használt kádakban lebegő szilárd részecskék okozta enyhe kopás.

A termikus teljesítmény szempontjai
A PTFE maximális folyamatos üzemi hőmérséklete körülbelül 110 fok, ami jóval meghaladja az elektropolírozó fürdők 80 fokos felső határát. Így a fűtőelem hőterheléstől mentes. A fürdő nagy viszkozitása azonban megköveteli a wattsűrűség és a folyadék mozgásának gondos mérlegelését.

Az elektropolírozó fürdőkben használt PTFE melegítők ajánlott wattsűrűsége 1,2 W/cm2 vagy annál kisebb. Gyakran konzervatívabb 1,0 W/cm2-t használnak. Ez nem éri el a jól felkevert vizes oldatok esetén megengedett 1,5 W/cm2 értéket. Ennek két oka van:

A viszkózus folyadékoknál a konvektív hőátbocsátási együtthatók alacsonyabbak, ami miatt a hő lassabban távozik a köpenyből.

Ez savlebontáshoz vagy a víztartalom helyi felforrásához vezethet, ami buborékképződést eredményezhet a hüvelyen, ami tovább rontja a hőátadást.

Az egyenletes fürdőhőmérséklet eléréséhez és a forró foltok elkerüléséhez keverés szükséges. Gyakori a mechanikus keverés, az alul elhelyezett keverők vagy a recirkulációs szivattyúk. A levegő befúvatását gyakran elkerülik, mivel oxigént és nedvességet juttatnak be, amelyek megváltoztathatják az elektrolit kémiáját.