Þegar PFA (perflúoralkoxý) slíðrahitari er notaður til að sjóða 37% saltsýru við 85 gráður, hver er hámarks leyfileg veggþykkt til að koma í veg fyrir varma niðurbrot fjölliðunnar við viðnámsvírviðmótið?
Skildu eftir skilaboð
Við að sjóða 37% saltsýru við 85 gráður treysta PFA (perflúoralkoxý) slíðrahitarar á efnaþol fjölliðunnar. Hins vegar er hitastigið við viðnámsvírviðmótið hærra en magn sýruhitastigsins vegna hitaflæðis. PFA byrjar að mýkjast við 260 gráður og brotnar hratt niður yfir 300 gráður. Hámarks leyfileg veggþykkt til að halda hitastigi vírviðmótsins undir 260 gráðum er 1,0 mm fyrir aflþéttleika 10 W/cm². Þykkari veggir auka hitastigið yfir PFA, hækka hitastig vírsins og valda niðurbroti fjölliða.
The Mechanism of thermal degradation in PFA sheaths
Hitastigið yfir PFA vegginn er ΔT=(q × t) / k, þar sem q er hitaflæði, t er veggþykkt og k er PFA varmaleiðni (0,25 W/m·K). Fyrir magn sýruhitastigs upp á 85 gráður gefur 1,0 mm veggur við 10 W/cm² ΔT=(100.000 × 0,001) / 0.25=400 gráðu, sem leiðir til hitastigs vírsins sem er 485 gráður -vel yfir 260 gráðu mýkingarmarkinu. Hins vegar verður að reikna hitastig vírsins rétt; formúlan hér að ofan sýnir að jafnvel 1,0 mm er of þykkt. Í reynd þurfa PFA hitarar mun þynnri veggi.
Magnbundið hitastig vír sem hlutverk veggþykktar
Til að sjóða 37% HCl við 85 gráður með 10 W/cm² aflþéttleika:
| Veggþykkt (mm) | ΔT yfir PFA (gráðu) | Hitastig vír (gráða) | PFA ástand |
|---|---|---|---|
| 0.2 | 80 | 165 | Öruggt |
| 0.3 | 120 | 205 | Öruggt |
| 0.4 | 160 | 245 | Öruggt (nálægt takmörk) |
| 0.5 | 200 | 285 | Niðurbrot hefst |
| 0.6 | 240 | 325 | Alvarleg niðurbrot |
| 0.8 | 320 | 405 | Hröð bilun |
Leiðbeiningar um hámarks veggþykkt
| Aflþéttleiki (W/cm²) | Hámarksveggþykkt (mm) fyrir vírhita<260°C | Ráðlagður veggur (mm) |
|---|---|---|
| 5 | 0.7 | 0.5 |
| 8 | 0.45 | 0.4 |
| 10 | 0.35 | 0.3 |
| 12 | 0.3 | 0.25 |
| 15 | 0.25 | 0.2 |
Gera upplýsta forskrift
Fyrir PFA hitara í sjóðandi 37% HCl við 85 gráður, tilgreindu veggþykkt 0,3–0,4 mm til að halda vírhitanum undir 260 gráðum við 10 W/cm². Þykkari veggir munu valda varma niðurbroti PFA við vírviðmótið. Með því að stjórna veggþykkt kemur verkfræðingur í veg fyrir bilun fjölliða.






