ایک کیمیکل پلانٹ نے ایک جیسے ٹینکوں کے لیے دو PTFE وسرجن ہیٹر کا آرڈر دیا۔ ایک کے پاس 1.5 ملی میٹر PTFE میان تھا۔ دوسرے میں 2.5 ملی میٹر میان تھی۔ دونوں کو ایک ہی واٹج اور وولٹیج کے لیے درجہ بندی کیا گیا تھا۔ اٹھارہ مہینوں کے بعد، پتلا میان والا ہیٹر اب بھی اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کر رہا تھا۔ موٹا-چپ والا ہیٹر فیل ہو گیا تھا-پرمیشن سے نہیں، بلکہ مقامی حد سے زیادہ گرم ہونے سے۔ موٹی میان نے سطح کے درجہ حرارت کو انحطاط کی حد میں دھکیلنے کے لیے کافی تھرمل مزاحمت کا اضافہ کیا تھا۔
میان کی موٹائی PTFE وسرجن ہیٹر کی تفصیلات میں سب سے زیادہ نتیجہ خیز فیصلوں میں سے ایک ہے، اور سب سے کم سمجھے جانے والے فیصلوں میں سے ایک ہے۔ ایک موٹی میان ایک لمبا راستہ اور بہتر مکینیکل استحکام فراہم کرتی ہے۔ لیکن یہ تھرمل مزاحمت بھی شامل کرتا ہے، کسی بھی واٹ کثافت کے لیے سطح کا درجہ حرارت بڑھاتا ہے۔ محفوظ واٹ کی کثافت میان کی موٹائی پر منحصر ہے۔
PTFE میان کی تھرمل مزاحمت
عمل کے سیال تک پہنچنے سے پہلے حرارت کو PTFE میان کو عبور کرنا چاہیے۔ میان کی تھرمل مزاحمت اس کی موٹائی کے متناسب ہے اور اس کی تھرمل چالکتا کے الٹا متناسب ہے۔ PTFE کے لیے 0.25 W/m·K پر، 1.5 ملی میٹر میان 1.0 W/cm² پر درجہ حرارت میں تقریباً 6 ڈگری کمی کا اضافہ کرتا ہے۔ ایک 2.5 ملی میٹر میان تقریباً 10 ڈگری کا اضافہ کرتی ہے۔ ایک 3.5 ملی میٹر میان تقریباً 14 ڈگری کا اضافہ کرتی ہے۔
درجہ حرارت کے یہ قطرے سطح پر محرک ڈراپ میں اضافہ کرتے ہیں اور فلر اور دھاتی میان کے اندرونی قطروں میں اضافہ کرتے ہیں۔ مجموعی سطح-سے-بلک گیپ پولیمر کے اصل آپریٹنگ درجہ حرارت کا تعین کرتا ہے۔
| میان کی موٹائی | تھرمل مزاحمت | سطح ΔT 1.0 W/cm² پر | سطح ΔT 1.5 W/cm² پر | رشتہ دار پارمیشن پاتھ |
|---|---|---|---|---|
| 1.0 ملی میٹر | کم | 4 ڈگری | 6 ڈگری | مختصر |
| 1.5 ملی میٹر | اعتدال پسند | 6 ڈگری | 9 ڈگری | اعتدال پسند |
| 2.0 ملی میٹر | اعتدال پسند - اعلی | 8 ڈگری | 12 ڈگری | لمبی |
| 2.5 ملی میٹر | اعلی | 10 ڈگری | 15 ڈگری | لمبا |
| 3.0 ملی میٹر | بہت اعلیٰ | 12 ڈگری | 18 ڈگری | سب سے طویل |
عام پی ٹی ایف ای میان کی موٹائی کے لیے تھرمل مزاحمت اور پارمیشن کا راستہ
سیف واٹ کی کثافت کیوں کم ہوتی ہے کیونکہ میان کی موٹائی بڑھ جاتی ہے۔
محفوظ واٹ کثافت واٹ کی کثافت ہے جو سطح کے درجہ حرارت کو پولیمر کے لیے محفوظ حد کے اندر رکھتی ہے۔ جیسے جیسے میان کی موٹائی بڑھتی ہے، تھرمل مزاحمت بڑھ جاتی ہے، اس لیے کسی بھی واٹ کثافت کے لیے سطح کا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے۔ سطح کے درجہ حرارت کو محفوظ حد کے اندر رکھنے کے لیے، واٹ کی کثافت کو کم کرنا ضروری ہے۔
60 ڈگری پر غسل میں 1.5 ملی میٹر میان کے لیے، 1.4 W/cm² کی واٹ کثافت سطح کے درجہ حرارت کو 100 ڈگری سے کم رکھ سکتی ہے۔ اسی حمام میں 2.5 ملی میٹر میان کے لیے، محفوظ واٹ کی کثافت 1.0–1.2 W/cm² تک گر جاتی ہے۔ ایک ہی سطح کے درجہ حرارت کو حاصل کرنے کے لیے موٹی میان کو کم واٹ کثافت کی ضرورت ہوتی ہے۔
| میان کی موٹائی | سطح کے لیے زیادہ سے زیادہ واٹ کثافت<100°C | سطح کے لیے زیادہ سے زیادہ واٹ کثافت<110°C | سطح کے لیے زیادہ سے زیادہ واٹ کثافت<120°C |
|---|---|---|---|
| 1.0 ملی میٹر | 1.8 W/cm² | 2.0 W/cm² | 2.2 W/cm² |
| 1.5 ملی میٹر | 1.4 W/cm² | 1.6 W/cm² | 1.8 W/cm² |
| 2.0 ملی میٹر | 1.2 W/cm² | 1.4 W/cm² | 1.6 W/cm² |
| 2.5 ملی میٹر | 1.0 W/cm² | 1.2 W/cm² | 1.4 W/cm² |
| 3.0 ملی میٹر | 0.8 W/cm² | 1.0 W/cm² | 1.2 W/cm² |
مختلف میان کی موٹائیوں اور سطح کے درجہ حرارت کی حدوں کے لیے زیادہ سے زیادہ واٹ کثافت
پائیداری اور حرارت کی منتقلی کے درمیان تجارت-
ایک موٹی میان بہتر مکینیکل پائیداری اور لمبا گزرنے کا راستہ فراہم کرتی ہے۔ لیکن اس کے لیے کم واٹ کثافت کی بھی ضرورت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ اسی واٹ کے لیے زیادہ سطح کا رقبہ۔ ہیٹر بڑا اور مہنگا ہو جاتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ میان کی موٹائی درخواست پر منحصر ہے. ہلکی خدمت کے لیے، ایک پتلی میان (1.0–1.5 ملی میٹر) مناسب استحکام فراہم کرتی ہے اور زیادہ واٹ کثافت کی اجازت دیتی ہے۔ جارحانہ خدمت کے لیے، ایک موٹی میان (2.0–3.0 ملی میٹر) بہتر کیمیائی مزاحمت فراہم کرتی ہے لیکن اس کے لیے کم واٹ کی کثافت اور ایک بڑے ہیٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔
| سروس کی حالت | تجویز کردہ میان کی موٹائی | زیادہ سے زیادہ واٹ کثافت | رشتہ دار ہیٹر کا سائز |
|---|---|---|---|
| معتدل،<60°C, clean fluids | 1.0–1.5 ملی میٹر | 1.4–1.8 W/cm² | کمپیکٹ |
| اعتدال پسند، 60-70 ڈگری | 1.5–2.0 ملی میٹر | 1.2–1.4 W/cm² | اعتدال پسند |
| جارحانہ، 70-80 ڈگری | 2.0–2.5 ملی میٹر | 1.0–1.2 W/cm² | بڑا |
| انتہائی جارحانہ، 80-90 ڈگری | 2.5–3.0 ملی میٹر | 0.8–1.0 W/cm² | سب سے بڑا |
| HF یا ہائی-ٹیمپ سروس | 3.0 ملی میٹر+ | 0.6–0.8 W/cm² | بہت بڑا |
خدمت کی حالت کے لحاظ سے میان کی موٹائی اور واٹ کثافت کی سفارشات
میان کی موٹائی کو واٹ کی کثافت سے ملانا
میان کی موٹائی اور واٹ کثافت کو ایک ساتھ منتخب کیا جانا چاہیے۔ اعلی واٹ کثافت کے ساتھ ایک موٹی میان سطح کا ناقابل قبول درجہ حرارت پیدا کرتی ہے۔ کم واٹ کی کثافت کے ساتھ ایک پتلی میان حرارتی طور پر موثر ہے لیکن جارحانہ کیمسٹری میں کافی حد تک پارمیشن مزاحمت فراہم نہیں کرسکتی ہے۔
عملی طریقہ یہ ہے کہ کیمسٹری اور درجہ حرارت کی بنیاد پر پہلے میان کی موٹائی کا انتخاب کریں، پھر واٹ کی کثافت کا انتخاب کریں جو سطح کے درجہ حرارت کو اس موٹائی کے لیے محفوظ حد کے اندر رکھتا ہے۔ 1.0 W/cm² پر ایک 2.5 ملی میٹر میان سطح کے اسی درجہ حرارت پر 1.5 ملی میٹر میان 1.4 W/cm² پر کام کر سکتی ہے، لیکن موٹی میان بہتر پارگمیشن مزاحمت اور مکینیکل استحکام فراہم کرتی ہے۔
جب معیاری موٹائیاں کافی نہیں ہیں۔
کچھ ایپلی کیشنز میں میان کی موٹائی یا واٹ کثافت کے امتزاج کی ضرورت ہوتی ہے جو معیاری ہیٹر پیش نہیں کرتے ہیں۔ بلند درجہ حرارت پر انتہائی جارحانہ کیمسٹری والے ٹینک کو 0.8 W/cm² پر 3.0 ملی میٹر میان کی ضرورت ہو سکتی ہے-ایک ایسا مجموعہ جس کے لیے سطح کے بڑے رقبے اور حسب ضرورت ترتیب کی ضرورت ہوتی ہے۔
اپنی مرضی کے مطابق PTFE وسرجن ہیٹر کی ترتیب میان کی موٹائی اور واٹ کی کثافت کو مخصوص ایپلی کیشن کے لیے بہتر بنانے کی اجازت دیتی ہے۔ تفصیلات کے عمل میں غسل کی کیمسٹری، آپریٹنگ درجہ حرارت، مکینیکل خطرے کے عوامل، اور مطلوبہ واٹج کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈیمانڈنگ ایپلی کیشنز کے ساتھ سہولیات کے لیے، یہ نقطہ نظر پائیداری اور حرارت کی منتقلی کو معیاری پروڈکٹ کے انتخاب سے زیادہ درست طریقے سے متوازن کرتا ہے۔
