Γιατί οι πυρήνες των θερμοανταλλακτών με φτερούγες πλάκας γίνονται μπλε μετά την ατμοσφαιρική συγκοπή

Εισαγωγή

Σε σιδερέψιμο υπό κενόΜετατροπείς θερμότητας με πλάκα, μια μπλε απόχρωση εμφανίζεται μερικές φορές στην επιφάνεια του πυρήνα μετά την ψύξη.

Αυτό δεν είναι ασυνήθιστο στην πραγματική παραγωγή.

Αυτό το έχουμε δει σε πολλές γραμμές παραγωγής θερμοανταλλάκτη και ψυγείου, ειδικά όταν η δομή είναι περίπλοκη ή η διαδικασία καθαρισμού δεν είναι πλήρως σταθερή.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αλλαγή χρώματος δεν είναι ένα ελάττωμα στη δομή, αλλά ένα σημάδι ότιμια πολύ μικρή ποσότητα οξείδωσης συνέβη κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης.

1Τι είναι πραγματικά το μπλε χρώμα;

Η επιφάνεια του αλουμινίου έχει πάντα ένα πολύ λεπτό φιλμ οξειδίου.

Κατά τη διάρκεια της ατμοσφαιρικής συγκόλλησης, αν υπάρχει ακόμη μια μικρή ποσότητα οξυγόνου ή υγρασίας στον φούρνο, αυτό το στρώμα οξειδίου γίνεται ελαφρώς παχύτερο.

Μόλις το πάχος φτάσει σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο, η παρεμβολή του φωτός αρχίζει να δείχνει χρώμα.

Η σειρά είναι συνήθως:

ανοιχτόκίτρινο → χρυσό → μωβ → μπλε → γκρι

Το μπλε συνήθως σημαίνει ότι η οξείδωση ήταν ήπια, αλλά συνέβη.

Σε δομές με πλάκες πτερυγίων, αυτό είναι ευκολότερο να παρατηρηθεί επειδή η επιφάνεια είναι μεγάλη και η ροή αέρα στο εσωτερικό δεν είναι εύκολο να ισορροπηθεί.

2Από πού προέρχεται συνήθως το πρόβλημα

Από ό,τι έχουμε δει σε περιβάλλοντα παραγωγής, οι αιτίες σπάνια είναι μονομερείς.

2.1 Το καθάρισμα είναι συνήθως το πρώτο πράγμα που ελέγχεται

Οι θερμοανταλλάκτες με πλάκες έχουν πολύ σφιχτά εσωτερικά κανάλια.

Αυτό που συχνά μένει μέσα:

• Ελαιόλαδο για το σχηματισμό ή την τυποποίηση
• Εμύλιο ή υγρό επεξεργασίας
• Μικρή ποσότητα υγρασίας από τη διαδικασία καθαρισμού

Κατά τη διάρκεια της θέρμανσης, αυτά τα υλικά εξατμίζονται και διασπώνται.

Αν η ξήρανση δεν ολοκληρωθεί, το πρόβλημα γίνεται πιο προφανές.

2.2 Η σταθερότητα στο κενό είναι ένας άλλος βασικός παράγοντας

Θεωρητικά, ο φούρνος θα πρέπει να φτάνει σε υψηλό επίπεδο κενού (περίπου ≤5×10−3 Pa).

Αλλά στην πραγματική παραγωγή, πράγματα όπως:

• μικρή διαρροή
• ασταθής άντληση κατά την απελευθέρωση αερίου
• Επιστροφή πετρελαίου από τις αντλίες

Μπορεί να αυξήσει ελαφρώς το οξυγόνο μέσα στον θάλαμο.

Αυτό είναι αρκετό για να επηρεάσει το χρώμα της επιφάνειας.

2.3 Το αέριο ψύξης συχνά υποτιμάται

Σε θερμοκρασία περίπου 600 °C, εισάγεται άζωτο ή αργόνο για ψύξη.

Εάν το αέριο δεν είναι αρκετά καθαρό:

• περιεκτικότητα σε οξυγόνο υπερβολικά υψηλή (> 3 ppm)
• υγρασία άνω των -60°C σημείο δροσιάς
• Ο αγωγός περιέχει ακόμα αέρα.

τότε η οξείδωση μπορεί να συμβεί αμέσως σε θερμές επιφάνειες αλουμινίου.

Αυτό είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο για τους πυρήνες πλάκας-πτερυγίου, επειδή η επιφάνεια αντιδρά πολύ γρήγορα.

2.4 Η καμπύλη θέρμανσης είναι σημαντικότερη από ό,τι νομίζουν οι άνθρωποι

Για τις δομές με πλάκες πτερυγίων, η εσωτερική ροή αέρα είναι δύσκολη.

Εάν η θερμοκρασία αυξηθεί πολύ γρήγορα και δεν υπάρχει κατάλληλο στάδιο αναμονής μεταξύ 150-250°C, το παγιδευμένο λάδι και η υγρασία δεν μπορούν να αποδράσουν εγκαίρως.

Αντίθετα, διασπώνται μέσα στο κομμάτι, δημιουργώντας ένα μικρό οξειδωτικό περιβάλλον εσωτερικά.

Από εκεί αρχίζει συχνά το άνιμο μπλε χρώμα.

2.5 Η συμπεριφορά του υλικού και του Mg

Το Mg χρησιμοποιείται συνήθως σε συγκόλληση κενού για να βοηθήσει στην αφαίρεση στρωμάτων οξειδίου.

Αλλά αν το Mg εξατμιστεί πολύ επιθετικά, ή αντιδρά με υπολειπόμενη υγρασία, μπορεί να σχηματίσει MgO.

Αυτό μερικές φορές οδηγεί σε θολό ή μπλεχούρινο χρώμα της επιφάνειας.

Τα κράματα με υψηλή περιεκτικότητα σε Mg είναι πιο ευαίσθητα σε αυτό.

3Αυτό που βλέπουμε συνήθως σε θερμοανταλλάκτες πλάκας-πτερυγίου

Σε πραγματικές περιπτώσεις παραγωγής:

• Εάν μόνο τα εσωτερικά κανάλια είναι μπλε → συνήθως η αποξείδωση είναι ελλιπής
• Εάν μόνο οι τοπικές περιοχές είναι μπλε → ζώνες νεκρών ροής αέρα
• Εάν ολόκληρη η παρτίδα είναι μπλε → πρόβλημα κενού ή συστήματος αερίου

Αυτά τα πρότυπα είναι πραγματικά αρκετά χρήσιμα για την αντιμετώπιση προβλημάτων.

4Αυτό που συνήθως βοηθά στην πραγματική παραγωγή

Αντί να επικεντρωθούν σε μια παράμετρο, τα περισσότερα εργοστάσια έχουν καλύτερα αποτελέσματα προσαρμόζοντας ολόκληρη τη διαδικασία.

Καθαρισμός και στεγνώσεις

Το υπερηχητικό καθαρισμό και η στεγνώση με κενό χρησιμοποιούνται συχνά σε σταθερές γραμμές.

Αν τα εξαρτήματα δεν στεγνώσουν πλήρως πριν εισέλθουν στον φούρνο, τα προβλήματα επαναλαμβάνονται.

Σχήμα καύσης με κενό

Ένα απλό αλλά αποτελεσματικό βήμα είναι η προσθήκη ενός σταδίου αναμονής γύρω στους 150~200 °C.

Αυτό επιτρέπει στο παγιδευμένο αέριο και την υγρασία να απομακρυνθούν πριν ξεκινήσει η συγκόλληση σε υψηλή θερμοκρασία.

Ποιότητα αερίου

Η καθαρότητα του αζώτου ή του αργόνου πρέπει να είναι υψηλή (99,999%), με πολύ χαμηλή υγρασία.

Οι αγωγοί χρειάζονται επίσης κατάλληλο καθαρισμό πριν από κάθε λειτουργία.

Συντήρηση του φούρνου

Με την πάροδο του χρόνου, τα τοιχώματα του φούρνου και τα εξαρτήματα απορροφούν υγρασία και υπολείμματα.

Οι τακτικοί έλεγχοι διαρροών και ο καθαρισμός βοηθούν να διατηρούνται σταθερά τα αποτελέσματα.

5Για την βιομηχανική πρακτική (SUNHOPE Experience)

Στην εργασία της SUNHOPE με τις γραμμές παραγωγής ψυκτικών και ανταλλακτών θερμότητας, αυτό το είδος της μπλε αποχρώσεως δεν μπορεί συνήθως να επιλυθεί μόνο με μία ρύθμιση.

Τείνει να συνδέεται με ολόκληρη την αλυσίδα παραγωγής:

καθαρισμός → ξήρανση → σύστημα κενού → ποιότητα αερίου → προφίλ θέρμανσης

Όταν οι πελάτες αναβαθμίζουν το σύστημα αντί να αλλάζουν μόνο μία παράμετρο, η σταθερότητα βελτιώνεται πολύ πιο αισθητά.

Συμπεράσματα

Η μπλε χρώση μετά από ζύμωση υπό κενό σε ανταλλακτές θερμότητας με πλάκες είναι βασικά σημάδι ελαφρής οξείδωσης υπό ασταθείς συνθήκες κλιβάνου.

Δεν είναι κατασκευαστικό ελάττωμα.

Στις περισσότερες πραγματικές περιπτώσεις, η λύση δεν είναι περίπλοκη, αλλά απαιτεί όλη η διαδικασία να είναι σταθερή μαζί.