Immersion isitgichlarda jim, er osti tahdidi
Immersion isitgichning PTFE qobig'i deyarli barcha korroziy hujumlarga chidamli ajoyib kimyoviy to'siq sifatida keng tarqalgan. Biroq, bu mukammal, suv o'tkazmaydigan devor emas. Issiq, suvli hammomda minglab soatlardan ortiq xizmat, jim, ko'rinmas dushman asta-sekin polimer orqali o'tadi: suv bug'i. Bu kichik, baquvvat molekulalar qobiq devori orqali va sovuq zonaning go'yoki quruq, izolyatsiya qiluvchi yuragiga tarqaladi va u erda ular kondensatsiyalanishi va isitgichning elektr yaxlitligiga sekin, yashirin hujumni boshlashi mumkin. fenomenisuv bug'ining o'tkazuvchanligi PTFE sovuq zonasi izolyatsiyasisanoat isitish uskunalarida eng nozik, ammo doimiy nosozlik mexanizmlaridan birini ifodalaydi.
O'tkazuvchanlik mexanizmini tushunish
Suv bug'ining PTFE orqali qanday o'tishi
Permeatsiya uch bosqichli molekulyar jarayon-. Birinchidan, suv bug'ining molekulalari PTFE qobig'ining tashqi yuzasiga adsorbsiyalanadi. Keyinchalik ular polimer matritsasining amorf hududlarida eriydi. Nihoyat, ular material orqali tarqaladi va ichki tomondan desorbsiyalanadi. Ushbu transport tezligi nihoyatda sekin-ko'pincha kuniga mikrogramlarda o'lchanadi-, lekin isitgichning uzoq ishlash muddati davomida yig'ilgan effekt shubhasiz haqiqatdir.
PTFE orqali suvning o'tish tezligi ikkita asosiy o'zgaruvchining to'g'ridan-to'g'ri funktsiyasidir: atrofdagi suyuqlikning harorati va g'ilofning devor qalinligi. Yuqori hammom harorati suv molekulalariga ko'proq kinetik energiya beradi va ularning polimer orqali diffuziya tezligini oshiradi. Aksincha, qalinroq PTFE devori uzoqroq yo'lni ta'minlaydi, vaqt o'tishi bilan sovuq zonaga etib boradigan bug' massasini mutanosib ravishda kamaytiradi.
Magniy oksidi izolyatsiyasida kondensatsiya
Suv bugʻi PTFE toʻsigʻidan muvaffaqiyatli oʻtgandan soʻng, u suyuqlik sathidan past boʻlgan, lekin faol isitilmaydigan-isitgichning sovuq zonasiga kiradi. Ushbu sovuq zonaning ichida harorat issiq zonaga qaraganda sezilarli darajada past. Natijada, suv bug'i darhol sovutgichning ichki yuzalarida kondensatsiyalanib, gazdan suyuq suvga aylanadi. Bu so'rilgan namlik keyinchalik magniy oksidi (MgO) izolyatsiya kukuni bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sir qiladi.
Suv bug'i sekin, jim to'lqin bo'lib, polimerdan o'tib, isitgichning quruq, izolyatsiya qiluvchi qalbini namlaydi. MgO tarkibida mavjud bo'lgan suyuq suv izolyatsiyaga ikki xil usulda hujum qiladi:
Qarshilikning jismoniy kamayishi- Suv zaif o'tkazuvchan yo'l bo'lib, MgO tarkibida mavjud bo'lgan ionli aralashmalarni qisman eritib, sovuq zona bo'ylab oqish oqimini hosil qiladi.
Kukunning kimyoviy hidratsiyasi– Suv magniy oksidi bilan reaksiyaga kirishib, magniy gidroksidini (Mg(OH)₂) hosil qiladi. Ushbu hidratsiya reaktsiyasi izolyatsiyaning kristalli tuzilishini o'zgartiradi va uning dielektrik xususiyatlarini yanada yomonlashtiradi.
Ikkala mexanizm ham izolyatsiya qarshiligining asta-sekin, ko'pincha qaytarib bo'lmaydigan pasayishiga yordam beradi. Ushbu buzilishni standart megger testi yordamida ishonchli tarzda o'lchash mumkin, bu buzilgan izolyatsiya orqali oqish oqimlarini aniqlash uchun yuqori shahar kuchlanishini qo'llaydi.
Jarayonni tezlashtiradigan omillar
Harorat asosiy haydovchi sifatida
ning darajasisuv bug'ining o'tkazuvchanligi PTFE sovuq zonasi izolyatsiyasidegradatsiya yuqori suyuqlik harorati bilan kuchli tezlashadi. Hammom haroratining har 10 daraja oshishi uchun o'tkazuvchanlik darajasi taxminan ikki barobar ortadi. Doimiy ravishda 90 daraja haroratda ishlaydigan isitgich 60 darajada ishlaydigan bir xil isitgichga qaraganda o'n baravar ko'proq namlikni olishi mumkin, qolgan hamma narsa tengdir.
Materialni tanlash va o'tkazuvchanlik farqlari
Barcha floropolimer qoplamalari bir xil ishlamaydi. PTFE nisbatan ochiq amorf tuzilishga ega bo'lib, u orqali suv bug'lari o'tishi mumkin. PFA (perfloroalkoksi alkan), aksincha, yanada burilishli molekulyar tuzilishga ega{2}}polimer zanjirlari diffuziya qiluvchi molekulalar uchun uzunroq va aylanma yo'lni yaratadigan tarzda joylashtirilgan. Shunday qilib, PFA PTFE kabi suv bug'ini o'tkazuvchanligining yarmiga teng. Sovuq zonaning izolyatsiyasi muddatini uzaytirish muhim bo'lgan ilovalar uchun yangilangan PFA niqobi standart PTFE-ga nisbatan sezilarli yaxshilanishni ta'minlaydi.
Monitoring va yumshatish strategiyalari
Namlikning kirib borishi tufayli izolyatsiya qarshiligining progressiv pasayishi oldindan aytib bo'lmaydigan muvaffaqiyatsizlik emas. Uni muntazam megger testi orqali erta aniqlash mumkin. Ko'rsatkichlarning keskin pasayishi yoki 1 megohm dan past bo'lgan doimiy past qiymat ko'pincha sovuq zonada sezilarli namlik to'planishini ko'rsatadi.
Tasdiqlangan tuzatish chorasi bu isitish moslamasidan vaqti-vaqti bilan-pishirishdir. Isitgichni xizmatdan olib tashlash va boshqariladigan issiqlikni (odatda bir necha soat davomida 120-150 daraja) quruq muhitda qo'llash orqali to'plangan namlik teskari diffuziya orqali chiqariladi. Bu jarayon, agar MgO ning kimyoviy hidratsiyasi juda uzoqqa o'tmagan bo'lsa, izolyatsiya qarshiligini dastlabki darajaga yaqin-qayta tiklashi mumkin. Yangi o'rnatishlar uchun qalin{7}}devorli, yuqori{8}}kristalli PTFE qoplamasi-yoki undan ham yaxshiroq bo'lgan PFA niqobi-eng samarali uzoq{11}}mudofaani ta'minlaydi.
Xulosa: Boshqariladigan qarish jarayoni
PTFE orqali suv bug'ining o'tishi va uning sovuq zonaning magniy oksidi izolatsiyasida keyingi kondensatsiyasi suvga cho'mgan isitgichda sekin, muqarrar, ammo butunlay boshqarilishi mumkin bo'lgan qarish jarayonidir. Izolyatsiya qarshiligiga ta'siri megohm sinovi bilan ishonchli tarzda kuzatilishi mumkin va o'ylangan material tanlash va davriy termal quritish orqali yumshatiladi. Hatto eng kimyoviy inert polimer to'sig'i ham eng oddiy suv molekulalari bilan-nozik, uzoq muddatli dialogni saqlab turadi. Ushbu dialogni tan olish muhandislarga nosozlik rejimini oldindan bilish, o'lchash va boshqarish imkonini beradi, aks holda kechgacha yashirin qoladi.
