Com triar el sensor de temperatura adequat per a un tub de calefacció de PTFE en medis àcids?

En molts d'usos de calefacció corrosius, l'escalfador en si sol es culpa de la inestabilitat de la temperatura o de les lectures incorrectes. Però una observació repetida al camp explica una història diferent: el tub d'escalfament de PTFE pot estar funcionant exactament com estava previst, mentre que la sonda de temperatura lluita en silenci en un entorn que mai no havia de suportar. El sensor de temperatura és sovint l'enllaç feble d'un sistema de calefacció que sembla estar actuant de manera estranya.

Com els "ulls" del sistema de control, sensors de temperatura
Els comentaris són el que fa que funcioni tots els-sistemas de calefacció controlats per temperatura. El controlador només pot canviar la potència en funció del que diu el sensor. D'aquesta manera, els sensors de temperatura són com els ulls del sistema. Fins i tot el tub de calefacció de PTFE més fort no us pot proporcionar resultats sòlids si aquests ulls estan borrosos a causa de la corrosió, l'acumulació de recobriment o la resposta lenta.

En llocs on l'aire és corrosiu, com els dipòsits de decapat d'àcid sulfúric o els banys de galvanoplastia, el sensor sovint està exposat als mateixos productes químics durs que l'escalfador. Els tubs de calefacció de PTFE estan fets per ser químicament inerts, però els sensors industrials normals poden no ser tan resistents. Aquest desajust sovint provoca deriva, retard o fallada massa aviat.

Tipus comuns de sensors utilitzats amb tubs de calefacció de PTFE
Els detectors de temperatura de resistència (RTD), especialment PT100, i els termoparells són els dos tipus de sensors més comuns utilitzats per escalfar líquids a la indústria.

La gent tria els RTD PT100 perquè són precisos i estables en el temps. La seva resistència canvia d'una manera molt previsible amb la temperatura, cosa que els fa ideals per a un control estricte del procés. Els RTD sovint funcionen molt bé en condicions netes o lleugerament corrosives. Però el seu rendiment depèn molt de com estiguin fets la funda del sensor i l'aïllament intern.

Els termoparells, d'altra banda, es destaquen pel seu temps de resposta ràpid i un ampli rang de temperatures. Són fàcils d'utilitzar i poden suportar temperatures més elevades que els RTD convencionals. Els termoparells es poden trencar o ser atacats per productes químics en líquids corrosius, però, si els materials de la funda no complementen bé el procés.

Quan utilitzeu un tub de calefacció de PTFE, el sensor que utilitzeu ha de ser tan durador com precís.

El paper important dels materials de revestiment del sensor
Als llocs on les coses es corroeixen, l'element sensor en si no sol ser el primer que es trenca. En canvi, la funda és on normalment comença la falla. Les beines comunes d'acer inoxidable-poden funcionar bé en líquids neutres, però es poden descompondre ràpidament en àcids o àlcalis forts.

Hi ha una raó convincent per la qual els sensors revestits de PTFE-s'utilitzen normalment amb tubs de calefacció de PTFE. El PTFE és molt resistent als productes químics, inclosos molts àcids i bases. Això el converteix en una bona barrera contra la corrosió tant per a l'escalfador com per al sensor. Per a la majoria d'aplicacions àcides, especialment aquelles per sota dels 200 graus, un RTD-revestit de PTFE és sovint l'opció ideal perquè és durador i precís.

Les beines metàl·liques Inconel o Hastelloy poden ser una bona opció per a instal·lacions que necessiten treballar a temperatures més altes o que són mecànicament exigents. Aquests aliatges són bastant resistents a la corrosió i robusts, però encara cal comprovar que funcionen amb el medi químic específic. No obstant això, els aliatges que funcionen bé es poden trencar si entren en contacte amb impureses imprevistes o variacions de concentració.

Escalfament líquid: precisió vs temps de resposta
Quan escolliu un sensor, normalment heu de triar entre precisió i velocitat. Els RTD solen donar lectures més precises i menys deriva amb el temps, cosa que és bo per a aplicacions que necessiten toleràncies de temperatura molt precises. Però és possible que els RTD no reaccionin tan ràpidament com els termoparells, sobretot quan es troben sota unes gruixudes beines protectores.

En sistemes que escalfen líquids, la rapidesa amb què es mou el fluid té un gran efecte en el temps de resposta. En dipòsits amb bona circulació, la diferència entre la resposta d'un RTD i d'un termoparell sol ser molt petita. Fins i tot el sensor més ràpid no pot fer la transferència de calor més ràpida en sistemes que no es mouen o que no es barregen bé. En algunes situacions, millorar la circulació pot ser més avantatjosa que alterar el tipus de sensor.

Posar el sensor amb el perfil químic i tèrmic
Abans de triar un sensor de temperatura per a un tub de calefacció de PTFE, hauríeu de saber exactament quines són les condicions del procés. Alguns aspectes importants són la composició química, la concentració, la temperatura de funcionament, la pressió i si hi ha sòlids o gasos presents.

Les solucions que contenen-fluorur poden danyar materials que funcionen bé en àcid sulfúric o nítric, mentre que els àcids altament oxidants poden fer malbé alguns aliatges. La freqüència del cicle de temperatura és especialment important, ja que l'expansió i la contracció repetitives poden posar tensió en els segells del sensor i les transicions dels cables.

En general, triar els materials amb cura comporta beneficis. L'elecció d'una funda del sensor que sigui tan resistent a la corrosió o més resistent que el tub de calefacció de PTFE redueix la possibilitat que la vida útil no coincideixi i el temps d'inactivitat que surti del no-res.

Coses a tenir en compte a l'hora d'instal·lar i col·locar
Si un sensor no està instal·lat correctament, pot proporcionar dades falses. Si els sensors estan massa a prop del tub de calefacció, poden llegir zones calentes localitzades en lloc de la temperatura de tot el fluid. És possible que els sensors que es troben a prop de les parets del dipòsit no responguin ràpidament o no informen de la temperatura de procés correcta.

La millor col·locació acostuma a trobar un equilibri entre la velocitat de reacció i la representativitat. En els sistemes de circulació, col·locar el sensor al corrent de flux sol donar un control més estable. En dipòsits estàtics, col·locar l'equip en un lloc amb flux de convecció natural pot fer-lo més precís sense necessitat de cap maquinari addicional.

Pensaments finals
Escollir el sensor de temperatura adequat és tan important com triar el tub de calefacció de PTFE adequat en sistemes de calefacció corrosius. El tipus de sensor, el material de la funda, la precisió i la compatibilitat química tenen un efecte directe sobre l'estabilitat del control i la fiabilitat del sistema. Un sensor fort i resistent a la corrosió-ofereix al controlador informació fiable, que li permet controlar bé la calor. Dissenyar l'escalfador i el sensor com un sistema coincident des del principi normalment atura els problemes de control abans que es produeixin. Això fa que l'operació sigui més segura, la vida útil més llarga i el rendiment del procés més previsible.