Fenomen gladovanja u kupanju
Galvanizacija-na-kolut provlači metalnu traku kroz elektrolit brzinom od 50-300 metara u minuti. Traka djeluje kao pokretna katoda, trošeći metalne ione iznimnom brzinom. Granični sloj uz površinu trake postaje osiromašen metalnim ionima - stanje koje se naziva izgladnjivanje kupke. Kada ovaj osiromašeni sloj dođe u kontakt s vrućom površinom, lokalna kemija se nepredvidivo pomiče. Aditivi se razgrađuju. Kvaliteta depozita se pogoršava.
Izmjenjivač topline, koji se obično nalazi u blizini staze trake, utječe na to hoće li gubitak kupelji ostati lokaliziran na površini trake ili će se širiti kroz volumen kupelji. Metalni izmjenjivač topline sa svojom katalitičkom površinom i visokom temperaturom stijenke može pogoršati gladovanje uzrokujući preuranjenu razgradnju osiromašenog elektrolita na površini cijevi. PTFE izmjenjivač topline, sa svojom inertnom stijenkom niže-temperature, ne stupa u interakciju s iscrpljenim graničnim slojem i dopušta mu da se prirodno rasprši.
Efekt katalitičke naspram inertne površine
Metalni ioni osiromašeni iz elektrolita zamijenjeni su vodikovim ionima, uzrokujući lokalni pad pH u graničnom sloju. Kada ova kisela tekućina s-osiromašenim metalom dođe u kontakt s površinom izmjenjivača topline od nehrđajućeg čelika na 80-100 stupnjeva, kombinacija niskog pH i povišene temperature ubrzava razgradnju organskih dodataka-posvjetljivača, izravnavača i sredstava za vlaženje. Produkti razgradnje često su netopiva ulja koja stvaraju film na površini kupke i ponovno se talože na traci kao organska kontaminacija.
PTFE površina nije-katalitička. Ne potiče razgradnju aditiva bez obzira na lokalni pH ili koncentraciju metalnih iona. Osiromašeni granični sloj teče pored PTFE cijevi bez kemijskih promjena, ponovno se -miješajući s rasutom kupkom gdje svježi dodaci obnavljaju željenu kemiju.
Ova inertnost znači da izmjenjivač topline ne postaje sekundarno mjesto degradacije kupke. Jedina potrošnja aditiva je normalna elektrokemijska potrošnja na površini trake. Stope dodavanja aditiva postaju predvidljive, temeljene na amper-satnom protoku, a ne na nekontroliranoj toplinskoj razgradnji na površini grijača.
| Stanje kupke | Učinak metalnog izmjenjivača topline | Učinak PTFE izmjenjivača topline |
|---|---|---|
| Normalna masovna kemija | Stabilan | Stabilan |
| Osiromašeni granični sloj (malo metala, nizak pH) | Razgradnja katalitičkog aditiva na vrućoj površini | Nema interakcije; granični sloj se prirodno rasipa |
| Stvaranje proizvoda razgradnje aditiva | Na površini cijevi stvaraju se ulja i organski ostaci | Ne stvaraju se proizvodi razgradnje |
| Stopa potrošnje aditiva | Elektrokemijska + toplinska razgradnja | Samo elektrokemijski |
| Predvidljivost održavanja kupke | Varijabilna; pod utjecajem stanja grijača | Stabilan; predvidljivo iz amper-sati |
Ujednačenost temperature duž putanje trake
Izgladnjivanje pri kupanju pogoršava ne-ujednačenost temperature. Ako traka naiđe na hladnu zonu u kadi, brzina nanošenja opada lokalno. Ako naiđe na vruću zonu, stopa nanošenja naglo raste, a kupka uz traku postaje još iscrpljenija. Interakcija između varijacije temperature i varijacije koncentracije stvara povratnu petlju koja proizvodi ne-jednoliku debljinu naslaga po širini trake.
PTFE izmjenjivač topline, konfiguriran kao rešetka koja se proteže preko cijele staze trake, osigurava ravnomjeran unos topline kroz cijelu zonu oplate. Svaki dužni metar trake nailazi na isto toplinsko okruženje. Varijacija temperature po širini kupke održava se unutar ±1 stupnja. Ujednačena temperatura eliminira vruće točke koje uzrokuju lokalizirano gladovanje za kupanjem.
Konfiguracija PTFE rešetke također izbjegava ometanje putanje trake. Cijevi su postavljene paralelno sa smjerom trake, tako da traka nikada ne prelazi preko cijevi koja bi stvorila poremećaj protoka. Glatke, cilindrične PTFE cijevi predstavljaju minimalan otpor pokretnom elektrolitu.
Operativna stabilnost tijekom proširenih kampanja
Konopci-na-motulj rade neprekidno danima ili tjednima između zaustavljanja održavanja. Metalni izmjenjivač topline koji postupno prlja, korodira ili nakuplja produkte razgradnje aditiva uvodi progresivnu promjenu u učinku grijanja i kemiji kupke tijekom kampanje. Kvaliteta trake na kraju kampanje razlikuje se od kvalitete na početku.
PTFE izmjenjivač topline održava konstantnu učinkovitost tijekom cijele kampanje. Nema progresivnog onečišćenja od produkata razgradnje, nema korozije koja bi mijenjala koeficijent prijenosa topline i nema promjena u kemijskom sastavu površine koja je u kontaktu s kupkom. Toplinska i kemijska okolina identična je prvog i tridesetog dana. Kvaliteta trake ostaje ista od početka do kraja.
Sažetak
PTFE izmjenjivač topline sprječava nestašicu kupatila u galvanizaciji-na-na-motulj velikom brzinom pružajući ne-katalitičku površinu koja ne reagira s iscrpljenim graničnim slojem, jednoliku raspodjelu topline koja eliminira vruće točke koje uzrokuju lokalizirano pražnjenje i stabilnu izvedbu tijekom produženih kampanja bez progresivnog propadanja.
Inertna površina fluorpolimera osigurava potrošnju aditiva uzrokovanu elektrokemijskim zahtjevima, a ne toplinskom razgradnjom na površini grijača. Kemija u kupki postaje predvidljivija, a kvaliteta trake ostaje dosljedna tijekom cijele proizvodne kampanje.
Inženjerska podrška za specifikaciju PTFE izmjenjivača topline u linijama za presvlaku-na-kolut dostupna je nakon podnošenja podataka o brzini trake, sastavu elektrolita, radnoj temperaturi, dimenzijama spremnika i trenutnoj potrošnji aditiva.
