بہت سے کیمیائی عملوں میں، جھاگ یا بلبلے کی تشکیل رد عمل کے ضمنی مصنوعات، سرفیکٹنٹ کے اضافے، گیس کے اخراج، یا درجہ حرارت-مرحلے کی تبدیلیوں کی وجہ سے ہوتی ہے۔ جب اینٹی-سنکنرن PFA ہیٹنگ ٹیوبیں ایسے سسٹمز کے اندر کام کرتی ہیں، تو بلبلے اور فوم براہ راست حرارت کی منتقلی کی کارکردگی اور سطح کے درجہ حرارت کے استحکام کو متاثر کرتے ہیں۔
اگرچہ PFA خود کیمیائی حملے کے خلاف مزاحمت کرتا ہے، تاہم حرارتی سطح کے ارد گرد گیس کی جیبوں کی جسمانی موجودگی تھرمل رویے اور آپریشنل اعتبار کو نمایاں طور پر تبدیل کر سکتی ہے۔
یہ سمجھنا کہ فومنگ ہیٹر کی کارکردگی کو کس طرح متاثر کرتی ہے مستحکم سسٹم ڈیزائن کے لیے اہم ہے۔
بلبلے گرمی کی منتقلی کی کارکردگی کو کیسے کم کرتے ہیں؟
حرارتی ٹیوب اور ارد گرد کے سیال کے درمیان حرارت کی منتقلی بنیادی طور پر مائع کے براہ راست رابطے اور محرک بہاؤ پر انحصار کرتی ہے۔ جب بلبلے بنتے ہیں اور میان کی سطح پر جمع ہوتے ہیں، تو وہ مائع کے رابطے کو گیس کی جیبوں سے بدل دیتے ہیں۔
گیس میں مائع کی نسبت بہت کم تھرمل چالکتا اور حرارت کی گنجائش ہوتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، بلبلوں سے ڈھکے ہوئے علاقوں میں گرمی کی کھپت کم ہوتی ہے۔ اگر بلبلا کوریج وسیع ہو جائے تو، مقامی سطح کے درجہ حرارت میں اضافہ ہو سکتا ہے یہاں تک کہ اگر برقی طاقت مستقل رہتی ہے۔
عارضی طور پر بلبلے کی تشکیل نقصان کا سبب نہیں بن سکتی، لیکن ہیٹر کے ارد گرد گیس کی مستقل موصلیت تھرمل تناؤ کو بڑھاتی ہے۔
گیس کی رکاوٹیں کولنگ کی کارکردگی کو کم کرتی ہیں۔
حرارتی سطحوں کے قریب بلبلے کی تشکیل کا کیا سبب ہے؟
بلبلے کی تشکیل کئی میکانزم کی وجہ سے ہوسکتی ہے۔ کچھ نظاموں میں، کیمیائی محلول میں تحلیل شدہ گیسیں درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ پھیل جاتی ہیں۔ جب سیال سنترپتی کے حالات تک پہنچ جاتا ہے، تو گیس مائع سے الگ ہو کر بلبلے بناتی ہے۔
دیگر عملوں میں، کیمیائی رد عمل ایک ضمنی پیداوار کے طور پر گیس پیدا کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، تیزاب اور دھاتوں کے رد عمل سے ہائیڈروجن گیس نکل سکتی ہے۔
حرارت سالماتی سرگرمی کو بڑھاتی ہے اور گیس کے اخراج کو تیز کرتی ہے۔ اگر سیال کی گردش کمزور ہے تو، بلبلے تیزی سے سطح پر اٹھنے کے بجائے ہیٹنگ ٹیوب کے قریب جمع ہو سکتے ہیں۔
عمل کیمسٹری اور درجہ حرارت مشترکہ طور پر بلبلے کے رویے کا تعین کرتے ہیں۔
جھاگ سطح کے درجہ حرارت کے استحکام کو کیسے متاثر کرتا ہے؟
فوم مرتکز بلبلوں پر مشتمل ہوتا ہے جو سرفیکٹینٹس یا رد عمل کی مصنوعات کے ذریعے مستحکم ہوتے ہیں۔ جب ہیٹنگ ٹیوب کے گرد جھاگ بنتا ہے، تو یہ میان کی سطح پر ایک موٹی موصلی تہہ بنا سکتا ہے۔
الگ تھلگ بلبلوں کے برعکس جو جلدی سے الگ ہو جاتے ہیں، جھاگ زیادہ دیر تک برقرار رہتا ہے اور مائع کے رابطے کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ یہ حالت حرارت کی منتقلی کی کارکردگی کو کم کرتی ہے اور میان کا درجہ حرارت غیر متوقع طور پر بڑھ سکتا ہے۔
اگر جھاگ کی تشکیل کے دوران طاقت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے، تو تھرمل عدم توازن پیدا ہوسکتا ہے۔
جھاگ غیر متوقع تھرمل مزاحمت متعارف کراتی ہے۔
کیا بلبلا گرنا مکینیکل تناؤ پیدا کر سکتا ہے؟
حرارتی سطح سے الگ ہونے والے بلبلے آس پاس کے مائع میں گر سکتے ہیں۔ بلبلا گرنا بعض اوقات چھوٹے دباؤ کے اتار چڑھاو اور مقامی مائیکرو-اثرات پیدا کرتا ہے۔
اگرچہ یہ اثرات عام طور پر معمولی ہوتے ہیں، لیکن طویل عرصے تک مسلسل بلبلے کا پیدا ہونا اور گرنا زیادہ شدت والے فومنگ سسٹمز میں سطح کی خرابی کا باعث بن سکتا ہے۔
پی ایف اے میں اچھی مکینیکل لچک ہے، لیکن ضرورت سے زیادہ بلبلے کی سرگرمی کو کم کرنے سے غیر ضروری مکینیکل تناؤ کم ہو جاتا ہے۔
مستحکم سیال حالات مائیکرو-اثرات کو کم کرتے ہیں۔
انجینئرز فومنگ کے اثرات کو کیسے کم کرسکتے ہیں؟
فومنگ کنٹرول عمل کی اصلاح کے ساتھ شروع ہوتا ہے۔ ضرورت سے زیادہ سرفیکٹینٹ ارتکاز کو کم کرنے یا رد عمل کی شرح کو کنٹرول کرنے کے لیے کیمیائی فارمولیشن کو ایڈجسٹ کرنا جھاگ کی تشکیل کو محدود کر سکتا ہے۔
مکینیکل ڈیفومنگ ڈیوائسز، جیسے کہ مشتعل یا ڈی فومنگ پیڈلز، بلبلوں کو توڑنے اور حرارتی سطح کے ساتھ مائع کے رابطے کو بحال کرنے میں مدد کرتے ہیں۔
مزید برآں، ان جگہوں سے بچنے کے لیے جہاں فوم جمع ہوتا ہے، ہیٹر کی جگہ کو بہتر بنانے سے تھرمل استحکام بہتر ہوتا ہے۔
عمل کی ایڈجسٹمنٹ اور مکینیکل کنٹرول گرمی کی منتقلی کو بہتر بناتا ہے۔
کیا درجہ حرارت کنٹرول فوم کو منظم کرنے میں مدد کرتا ہے؟
فوم کا رویہ درجہ حرارت پر منحصر ہے-۔ درجہ حرارت میں تیزی سے اضافہ گیس کے اخراج کو تیز کر سکتا ہے اور جھاگ کی پیداوار کو بڑھا سکتا ہے۔
اچانک ہائی-پاور ایکٹیویشن کے بجائے بتدریج حرارت کو نافذ کرنے سے گیس کی تیزی سے پھیلاؤ کم ہو جاتی ہے۔ کنٹرول شدہ درجہ حرارت ریمپنگ گیسوں کو ضرورت سے زیادہ جمع ہونے سے پہلے فرار ہونے دیتا ہے۔
مستحکم درجہ حرارت کی منتقلی اچانک بلبلے کی تشکیل کے اسپائکس کو کم کرتی ہے۔
ہموار حرارتی نظام کے توازن کو بہتر بناتا ہے۔
نگرانی کے کون سے طریقے فوم-متعلقہ مسائل کا پتہ لگاتے ہیں؟
ہیٹر کی سطح کے درجہ حرارت میں غیر متوقع اضافہ یا بجلی کی کھپت میں اچانک تبدیلیوں کی نگرانی بلبلے کی موصلیت کی وجہ سے گرمی کی منتقلی میں کمی کی نشاندہی کر سکتی ہے۔
ٹینکوں کے اندر فوم کی اونچائی کی نگرانی کے لیے کچھ جدید نظام آپٹیکل فوم سینسرز یا سطح کا پتہ لگانے والے آلات کو مربوط کرتے ہیں۔ زیادہ گرمی ہونے سے پہلے ابتدائی پتہ لگانے سے اصلاحی کارروائی ممکن ہو جاتی ہے۔
ڈیٹا پر مبنی نگرانی جواب کی رفتار کو بہتر بناتی ہے۔
حقیقی-وقت کا مشاہدہ آپریشنل کنٹرول کو بڑھاتا ہے۔
نتیجہ
کیمیکل فومنگ اور بلبلے کی تشکیل اینٹی سنکنرن PFA ہیٹنگ ٹیوبوں کی حرارت کی منتقلی کی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔ گیس کی جیبیں اور فوم کی تہیں مائع کے رابطے کو کم کرتی ہیں، تھرمل مزاحمت کو بڑھاتی ہیں، اور درجہ حرارت کے مقامی اتار چڑھاو کو متعارف کروا سکتی ہیں۔
کیمیائی فارمولیشن کو بہتر بنا کر، سیال کی گردش کو بہتر بنا کر، حرارت کی شرح کو کنٹرول کرنے، اور فوم کی نگرانی کو نافذ کرنے سے، انجینئر سسٹم کی کارکردگی پر بلبلوں کے منفی اثرات کو کم کر سکتے ہیں۔
کیمیائی حرارتی ماحول میں، مستحکم تھرمل حالات کو برقرار رکھنے اور آلات کی طویل مدتی استحکام کے تحفظ کے لیے مرحلے کے رویے کا انتظام ضروری ہے۔
