Kuidas muudab PFA (perfluoroalkoksü) küttetoru pinna fluorimine (plasma vs keemiline) kokkupuutenurka veega 110 kraadilt 150 kraadile ja vähendab katlakivi adhesiooni kõrgel temperatuuril soolvees 70%?

PFA pinna fluorimine parandab fluorisisaldust pinnal ja suurendab selle hüdrofoobsust. Plasma fluorimine (CF4 plasma) suurendab kokkupuutenurka veega 110 kraadilt 130-140 kraadini. Keemiline fluorimine (F 2 gaas) parandab kontaktnurga 140-150 kraadini. Kõrge temperatuuriga soolvees põhjustab suurem kontaktnurk väiksema katlakivi adhesiooni, kuna katlakivi moodustavad ioonid ei kleepu nii hästi hüdrofoobse pinna külge. Fluoritud pindadel väheneb nakkuvus 50-70% ja puhastusintervallid pikeneb 2-3 korda.

Fluorimine{0}}Indutseeritud hüdrofoobsus: mehhanism

PFA pinna kontaktnurk on loomulikult 105-115 kraadi. CF3 ja CF₂ rühmade tihedus pinnal suureneb plasma ja keemilise fluorimisega. Nendel rühmadel on väiksem pinnaenergia ja need muudavad pinna hüdrofoobsemaks (suurem kontaktnurk). Kriitiline pindpinevus on langetatud 18 mN/m-lt 12-15 mN/m-ni.

Kvantitatiivne kontaktnurk ja skaala adhesioon versus fluorimise meetod

Töötlemismeetod Kontaktnurk (kraad) Skaala haardumisjõud (N/m2) Katla paksus pärast 500 tundi (μm) Puhastussageduse vähendamine
Puudub 105-115 10-20 100-200 1× Plasma (CF₄) 130-140 5-10 40-80 2-3× Keemiline (F₂) 140-150 3-6 20-40 3-5× Keemiline + lõõmutamine 145-155 2-5 15-30 5-7× Fluorimismeetodi valiku juhend

Rakenduse raskusaste Soovitatav ravi Kontaktnurk (kraad) Skaala vähendamine
Madal skaleerimine Puudub 105-115 0%
Plasma fluorimise mõõdukas skaala-kasv 130-140 50-60%
Kõrgemahuline keemiline fluorimine 140-150 70-80%
Tugev ketendus Keemiline + lõõmutamine 145-155 80-90%
Eksperdi spetsifikatsioon

For PFA heater in high-temperature brine service, specify surface fluorination using F 2 gas (chemical treatment) to raise contact angle to >140 kraadi ja vähendage katlakivi haardumist 70%. "Fluorime pinda, et vähendada saastumist ja pikendada puhastuste vahelist aega," ütleb insener.