Com seleccionar un escalfador de PTFE per a fluids d'alta-viscositat com olis i polímers

El procés d'escalfament de fluids viscosos és molt diferent del procés d'escalfament d'aigua. El fluid resisteix el flux, descarrega calor lentament i el sobreescalfament local pot provocar una descomposició química o coquització a la superfície de l'escalfador. Aquest escalfador de PTFE per a aquesta funció s'ha d'especificar amb molta cura per evitar aquests problemes i oferir el millor rendiment.

Física de l'escalfament de líquids viscosos
Els olis i els polímers són fluids viscosos amb característiques de convecció natural limitades. L'aigua, en canvi, circula ràpidament per transferir calor. Així, la capa de fluid adjacent a la superfície de l'escalfador es manté calenta i estancada. Per tant, l'extracció de calor del fluid depèn més de la conducció que de la convecció. Això significa a la pràctica que la calor no es distribueix bé en el fluid i que la temperatura de la superfície de l'escalfador pot augmentar ràpidament.

Quan s'escalfa fluids d'alta viscositat amb un escalfador de PTFE, la densitat de watts ha de ser molt baixa, generalment de 0,3 a 0,5 watts per centímetre quadrat, per evitar el sobreescalfament. La densitat de watts es pot reduir per mantenir la temperatura de la funda de l'escalfador dins d'un límit segur per evitar la possibilitat d'escalfament excessiu i la degradació posterior del fluid.

Escalfadors de PTFE - Criteris importants per a la selecció
En seleccionar un escalfador de PTFE per a fluids d'alta viscositat, s'han de tenir en compte diverses variables significatives:

Baixa densitat de watts: en olis normalment es permeten densitats de watts de fins a 0,5 W/cm2. La densitat de watts s'ha de reduir a 0,3 a 0,5 W/cm 2 per a polímers més viscosos per garantir una aplicació suau i uniforme de la calor. La baixa densitat de watts ajuda a prevenir el sobreescalfament que podria provocar un sobreescalfament i el deteriorament del fluid o la cocització a la superfície de l'escalfador.

Gran superfície: l'escalfador proporciona una major distribució de calor al fluid a causa de la seva gran superfície, que es pot aconseguir mitjançant un disseny en espiral o molts elements de calefacció llargs. Això redueix la possibilitat de sobreescalfament local i permet una transferència de calor més eficaç al fluid. Una superfície més gran també pot ajudar a mantenir una temperatura constant sense pegats calents excessius.

Control suau de l'-acceleració Els fluids viscosos s'escalfen lentament, per la qual cosa es necessita una gestió-suau per minimitzar el xoc tèrmic. Les variacions ràpides de temperatura poden danyar el fluid i l'escalfador. Un augment controlat i progressiu de la temperatura garanteix que el fluid s'escalfa de manera uniforme i que l'escalfador no se sotmeti a una tensió excessiva.

Agitació o circulació mecànica: sempre que sigui possible, el transport de calor s'ha de millorar mitjançant l'agitació mecànica o la circulació del fluid. L'agitació mou el fluid, ajudant a dispersar la calor de manera més uniforme i augmentar l'eficiència general. És possible que la capa escalfada al costat de l'escalfador no pugui eliminar la calor sense una mica de circulació, que s'estancaria.

PTFE i el perill de la cocització
El PTFE és anti-adherent, cosa que ajuda a reduir les possibilitats de coquització (formació de carboni o altres subproductes-a la superfície de l'escalfador). Però aquest risc no s'elimina del tot. Fins i tot amb l'escalfador de PTFE, es pot formar una capa de carboni a la superfície de l'escalfador si la temperatura del fluid és massa alta. Quan es forma aquesta capa es converteix en un aïllant. Això fa que l'escalfador s'escalfi i pot provocar un major deteriorament o sobreescalfament.

Per tant, és important mantenir una baixa densitat de watts i estar atent a la regulació de la temperatura. Un criteri bàsic és mantenir la temperatura del fluid i de l'escalfador per sota del límit màxim de PTFE, que sol ser de 110 graus. Si se supera aquesta temperatura, el fluid i l'escalfador es degradaran ràpidament.

Directrius per al tipus de fluid i la densitat de watts
La taula següent proporciona recomanacions típiques de densitat de watts per a diversos fluids per ajudar en la selecció d'un escalfador de PTFE per a fluids d'alta viscositat:

Tipus de fluid Consideracions sobre la densitat de watts màxima permesa
Olis 0,5–0,8 W/cm 2 Els olis de baixa viscositat poden suportar una densitat de watts una mica més alta. Monitoritzar la temperatura.
Polímers pesats 0,3-0,5 W/cm2Densitat de watts molt baixa per evitar la cocització i el sobreescalfament.
Mescles viscoses 0,3-0,5 W/cm ^ 2 Mantenir la temperatura uniforme per evitar el deteriorament tèrmic.
Resum
Hi ha problemes especials amb l'escalfament de fluids viscosos, com ara olis i polímers. Per evitar el sobreescalfament, el deteriorament dels fluids i la coquització, cal una densitat de watts conservadora, una gran superfície i un control gradual de l'augment-. L'elecció d'un escalfador adequat per al tipus de fluid i l'aplicació pot allargar la vida útil tant de l'escalfador com del fluid. Per a fluids d'alta-viscositat, és fonamental dissenyar l'escalfador per a l'aplicació per obtenir el millor rendiment tèrmic i eficiència operativa més enllà de l'aigua i els productes químics lleugers.