อุณหภูมิเปลือกสูงสุดที่อนุญาตสำหรับเครื่องทำความร้อน PTFE ในระบบน้ำแรงดันคือเท่าใด อุณหภูมิเปลือกสูงสุดที่อนุญาตสำหรับเครื่องทำความร้อน PTFE ในระบบน้ำแรงดันคือเท่าใด

ในถังเปิด อุณหภูมิสูงสุดสูงสุดของเครื่องทำความร้อน PTFE ถูกจำกัดโดยจุดเดือดของของเหลวและเพดานโพลีเมอร์ 110 องศา แต่ในวงปิดภายใต้ความกดดัน น้ำสามารถคงสภาพเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิ 120 องศาขึ้นไป คำถามใดที่ทำให้เกิดคำถาม: ตอนนี้เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE สามารถทำงานร้อนขึ้นเพียงเพราะน้ำไม่เดือดได้หรือไม่

ขีดจำกัดพื้นฐาน: บริการต่อเนื่อง PTFE: 110 องศา
คำตอบสั้น ๆ : ไม่ ขีดจำกัดอุณหภูมิของเปลือกทำความร้อน PTFE ในระบบน้ำที่มีแรงดันไม่ได้แทนที่คุณสมบัติพื้นฐานของโพลีเมอร์ อุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่อง-สำหรับโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) มีมานานแล้วที่ประมาณ 110 องศา (230 องศา F) การเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรที่สูงกว่าเกณฑ์นี้จะเริ่มเกิดขึ้นในวัสดุ - การอ่อนตัวลง การเสียรูปของการคืบคลาน และการสูญเสียความสมบูรณ์ทางกล ผลกระทบไม่ได้เกิดจากสภาวะของของไหลภายนอก แต่เกิดจากโครงสร้างโมเลกุลของโพลีเมอร์และ-การแก่ชราจากความร้อนในระยะยาว

ความดันทำให้จุดเดือดของของเหลวเพิ่มขึ้น ไม่ใช่จุดหลอมเหลวของโพลีเมอร์ เปลือก PTFE เองไม่สามารถบอกความแตกต่างระหว่างสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันและที่ไม่มีแรงดัน ไม่ว่าน้ำโดยรอบจะอยู่ที่ 1 บาร์หรือ 5 บาร์ก็ตาม อุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดที่อนุญาตจะคงที่

เหตุใดแรงดันจึงไม่ส่งผลต่อระดับปลอก
ชั้นขอบเขตและความเสี่ยงของการเดือดเฉพาะที่
แม้ในระบบแรงดันที่ของเหลวเทกองยังคงเป็นของเหลวอยู่ที่ 120 องศา ชั้นขอบเขตบางของน้ำที่สัมผัสกับปลอกเครื่องทำความร้อนทันทีก็สามารถเข้าถึงจุดเดือดในพื้นที่ได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อความหนาแน่นของวัตต์ (ฟลักซ์ความร้อน) สูงเกินไป และทำให้เกิดฮอตสปอตที่ส่วนต่อประสานระหว่างโพลีเมอร์กับของเหลว การต้มเฉพาะที่ไม่จำเป็นต้องให้ของไหลเทกองอยู่ที่อุณหภูมิอิ่มตัว แต่อุณหภูมิพื้นผิวต้องสูงกว่าความดันอิ่มตัวเฉพาะที่ การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของของเหลวเทกองเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความดันไม่ได้ทำให้ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเปลือกและของไหลลดลง หากเปลือกเกิน 110 องศา-ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมออาจยังคงเกิดขึ้นได้ ซึ่งส่งผลให้เกิดการผลิตไอในท้องถิ่น การย่อยสลายของ PTFE เร็วขึ้น และอาจเกิดความล้มเหลวได้

ช่องว่างระหว่างอุณหภูมิของเปลือกและอุณหภูมิของไหลจำนวนมาก
ข้อเท็จจริงทางวิศวกรรมที่สำคัญคืออุณหภูมิของปลอกจะสูงกว่าอุณหภูมิของไหลเทกองเสมอ ความแตกต่างคือความหนาแน่นของวัตต์ (ฟลักซ์ความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ของเครื่องทำความร้อน) ความหนาแน่นของวัตต์ที่มากขึ้นที่อุณหภูมิของน้ำปริมาณที่กำหนดจะทำให้อุณหภูมิของเปลือกที่มากขึ้นเพื่อส่งความร้อนไปยังของเหลว ดังนั้น แม้ว่าน้ำจะมีแรงดันอยู่ที่ 105 องศา แต่เครื่องทำความร้อนที่มีโครงสร้างไม่ดีหรือมีกำลังไฟเกิน-ก็สามารถยกปลอก PTFE ขึ้นสูงกว่า 110 องศา ได้ทันที ความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมินี้ไม่ได้ลดลงตามความดันของระบบ

ระบบแรงดันเพิ่มอันตรายต่อความปลอดภัย
ความปลอดภัยที่ผิดพลาดอาจเป็นปัญหาขณะทำงานกับเครื่องทำความร้อน PTFE ในวงจรน้ำที่มีแรงดัน ที่อุณหภูมิรวมที่มากขึ้น ของไหลจะเป็นของเหลว ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานจึงอาจคิดว่าเครื่องทำความร้อนสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยที่อุณหภูมิของปลอกที่สูงกว่า ที่จริงแล้ว แรงกดดันจะเพิ่มความรุนแรงของการพังทลาย เมื่อน้ำร้อนที่ถูกกดดันเติมรูรั่วในปลอก PTFE ของเหลวที่ให้ความร้อนยวดยิ่งสามารถวาบไฟเป็นไอทำให้เกิดการระเบิดของไอน้ำอย่างรุนแรง พลังงานที่เก็บไว้ในน้ำที่มีแรงดันเป็นมากกว่าถังเปิด ดังนั้น การอยู่ภายใต้ขีดจำกัดปลอก 110 องศาจึงไม่ได้เป็นเพียงคำแนะนำด้านประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนความปลอดภัยที่จำเป็นอีกด้วย

สรุปทางเทคนิค: กฎแห่งความไม่แตกหัก
ขีดจำกัดการบริการต่อเนื่อง-ของ PTFE คือ 110 องศาในแง่ของการเสื่อมสภาพจากความร้อน ความต้านทานการคืบ และความเสถียรทางกลในระยะยาว- เป็นคุณสมบัติของวัสดุ ไม่ใช่ตัวแปรที่ขึ้นอยู่กับของไหล

แรงดันไม่ส่งผลต่อจุดหลอมเหลวของโพลีเมอร์และพฤติกรรมการอ่อนตัวของโพลีเมอร์ มันแค่ทำให้จุดเดือดของน้ำเพิ่มขึ้น

อุณหภูมิของปลอกหุ้มเท่ากับอุณหภูมิของไหลรวมบวกกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่ขับเคลื่อนด้วยวัตต์- อุณหภูมิปลอกสูงสุดที่อนุญาต (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 110 องศา) เป็นข้อจำกัดสำคัญในขนาดและการควบคุมของเครื่องทำความร้อน

ในระบบที่มีแรงดัน อัตราความปลอดภัยจะต้องเข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากแม้แต่ช่องโหว่ที่เล็กที่สุดในฝักก็อาจทำให้เกิดการระเบิดของไอน้ำได้

สรุป
เครื่องทำความร้อน PTFE ไม่ได้รับการจัดอันดับสำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้นด้วยระบบน้ำแรงดัน อุณหภูมิปลอกสูงสุดที่อนุญาตคือ 110 องศาเป็นขีดจำกัดที่เข้มงวดโดยพิจารณาจากคุณสมบัติของวัสดุพื้นฐานของ PTFE คุณสมบัติเหล่านี้จะกำหนดขีดจำกัดของการทำงานโดยไม่คำนึงถึงฟิสิกส์ภายนอกของของไหล ไม่ว่าจะเป็นการเดือด แรงกดดัน หรือความนิ่ง ขีดจำกัดอุณหภูมิปลอกเครื่องทำความร้อน PTFE สำหรับการใช้งานน้ำแรงดันจะต้องได้รับการดูแลเพื่อการบริการในระยะยาวที่เชื่อถือได้และปลอดภัย เช่นเดียวกับการใช้งานแบบเปิดที่ไม่มีแรงดัน- ไม่เกิน 110 องศา