ایک خاص کیمیکل پلانٹ نے ایک غیر معمولی علامت کی اطلاع دی: ایک چپچپا پولیمر محلول میں ایک PTFE ڈوبنے والا ہیٹر ہر صبح گرمی کے پہلے گھنٹے کے دوران ایک تیز کریکنگ یا پاپنگ آواز خارج کرتا ہے۔ حمام کے سیٹ پوائنٹ پر پہنچتے ہی شور بند ہو گیا۔ ہیٹر کو بظاہر کوئی نقصان نہیں پہنچا تھا، اور موجودہ ڈرا معمول کے مطابق تھا۔ لیکن شور ایک انتباہی نشان تھا-ہیٹر کی سطح پر گرمی-اپ مرحلے کے دوران مقامی طور پر ابل رہا تھا۔
گرمی کے دوران بھاپ کا شور- PTFE سطح پر فلم کے ابلنے کی علامت ہے۔ ہیٹر کی سطح کا درجہ حرارت اتنا زیادہ ہے کہ اس کے ساتھ رابطے میں آنے والے سیال کو بخارات بنا سکتے ہیں، لیکن بخارات جلدی نہیں نکل سکتے کیونکہ سیال چپچپا ہوتا ہے۔ بخارات کے بلبلے پرتشدد طور پر گر جاتے ہیں جب وہ الگ ہو جاتے ہیں، جس سے پاپنگ آواز پیدا ہوتی ہے۔
چپچپا حمام بھاپ کا شور کیوں پیدا کرتے ہیں۔
پانی جیسے کم وسکوسیٹی سیال میں، بخارات کے بلبلے آسانی سے الگ ہو جاتے ہیں اور سطح پر اٹھتے ہیں۔ وہ ٹھنڈے بلک سیال میں خاموشی سے گر جاتے ہیں۔ عمل ہموار ہے، اور کوئی شور پیدا نہیں ہوتا ہے۔
چپچپا سیال میں، ہیٹر کی سطح پر باؤنڈری پرت موٹی ہوتی ہے۔ بخارات کے بلبلے جو سطح پر بنتے ہیں آسانی سے الگ نہیں ہو سکتے کیونکہ چپچپا سیال ان کی حرکت کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔ بلبلے آزاد ہونے سے پہلے بڑے ہو جاتے ہیں۔ جب وہ آخر کار الگ ہو جاتے ہیں، تو وہ تیزی سے گر جاتے ہیں، اور گرنے سے ایک دباؤ کی لہر پیدا ہوتی ہے جو پھٹنے والی یا کڑکتی ہوئی آواز کے طور پر سنائی دیتی ہے۔
| سیال واسکعثاٹی | بلبلا لاتعلقی | لاتعلقی پر بلبلا کا سائز | توانائی کو ختم کریں۔ | شور کی سطح |
|---|---|---|---|---|
| <10 mPa·s | آسان | چھوٹا | کم | کوئی نہیں۔ |
| 10–100 ایم پی اے | اعتدال پسند | اعتدال پسند | اعتدال پسند | بیہوش |
| 100–1,000 ایم پی اے | مشکل | بڑا | اعلی | قابل سماعت |
| >1,000 ایم پی اے | بہت مشکل | بہت بڑا | بہت اعلیٰ | بلند آواز |
viscosity اور بلبلا لاتعلقی اور شور پیدا کرنے پر اس کا اثر
کیوں ہیٹ-اپ سب سے زیادہ خطرناک مرحلہ ہے۔
گرمی-کے دوران، ہیٹر پوری طاقت سے کام کرتا ہے۔ سٹیٹ آپریشن کے دوران سطح کا درجہ حرارت اس سے زیادہ ہوتا ہے-کیونکہ بلک فلوئڈ ٹھنڈا ہوتا ہے اور ہیٹر اور سیال کے درمیان درجہ حرارت کا فرق زیادہ ہوتا ہے۔ اعلی سطح کا درجہ حرارت بخارات کی تشکیل کی شرح کو بڑھاتا ہے۔
گرمی کے دوران سیال بھی زیادہ چپچپا ہوتا ہے-۔ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ ہی زیادہ تر سیالوں کی viscosity کم ہو جاتی ہے۔ ایک پولیمر محلول جو 25 ڈگری پر 15,000 mPas ہے 60 ڈگری پر 5,000 mPas ہو سکتا ہے۔ گرمی{10}}کے دوران، ہیٹر کے قریب کا سیال سیٹ پوائنٹ پر ہونے سے زیادہ ٹھنڈا اور زیادہ چپچپا ہوتا ہے۔ چپچپا سیال بخارات کے بلبلوں کو پھنسا لیتا ہے، اور شور زیادہ ہوتا ہے۔
بھاپ کے شور سے فرق کیوں پڑتا ہے۔
بھاپ کا شور صرف ایک جھنجھلاہٹ نہیں ہے۔ یہ اشارہ کرتا ہے کہ ہیٹر کی سطح پر مقامی طور پر ابل رہا ہے۔ ابلنے سے بخارات کا کمبل بنتا ہے جو سطح کو موصل بناتا ہے۔ سطح کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، اور پی ٹی ایف ای عام آپریٹنگ حالات کے مقابلے میں تیزی سے گرتا ہے۔
بخارات کے بلبلوں کا بار بار گرنا بھی PTFE پر مکینیکل تناؤ پیدا کرتا ہے۔ گرنے سے دباؤ کی لہریں پولیمر کی سطح پر ٹکرا جاتی ہیں۔ وقت گزرنے کے ساتھ، تناؤ تھکاوٹ میں کریکنگ اور چھالوں کا سبب بن سکتا ہے۔
Viscous حمام میں بھاپ کے شور کو روکنا
سب سے مؤثر روک تھام ہیٹر کی سطح کے درجہ حرارت کو سیال کے ابلتے نقطہ سے نیچے کم کرنا ہے۔ اس کے لیے واٹ کی کثافت کو کم کرنے اور ہیٹر کی سطح پر بہاؤ کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔
کم واٹ کی کثافت-0.5–0.8 W/cm²-سطح کے درجہ حرارت کو 1.0–1.2 W/cm² کے مقابلے میں 15–25 ڈگری تک کم کرتی ہے۔ کم درجہ حرارت زیادہ تر چپچپا سیالوں میں سطح کو ابلتے نقطہ سے نیچے رکھتا ہے۔
ہیٹر کی سطح پر بہتر بہاؤ-ایک معلم، ایک ری سرکولیشن پمپ، یا میکینیکل ایگیٹیٹر سے-باؤنڈری پرت کی موٹائی کو کم کرتا ہے اور سطح کے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے۔ زیادہ تر چپچپا سیالوں میں بھاپ کے شور کو روکنے کے لیے 0.3–0.5 m/s کی مقامی رفتار کافی ہے۔
| روک تھام کی پیمائش | سطح کے درجہ حرارت پر اثر | عمل درآمد |
|---|---|---|
| کم واٹ کثافت، 0.5–0.8 W/cm² | 15-25 ڈگری کم | ہیٹر ڈیزائن |
| ہیٹر پر معلم | 20-30 ڈگری کم | چھوٹا پمپ یا کمپریسڈ ہوا |
| ری سرکولیشن لوپ | 25-35 ڈگری کم | پمپ اور پائپنگ |
| مکینیکل ایجی ٹیشن | 15-25 ڈگری کم | مشتعل یا ہلچل مچانے والا |
چپچپا حماموں میں بھاپ کے شور کی روک تھام کے اقدامات
جب بھاپ کا شور کسی ڈیزائن کے مسئلے کی نشاندہی کرتا ہے۔
ایک ہیٹر جو کم واٹ کی کثافت اور بہتر بہاؤ کے باوجود بھاپ کا شور خارج کرتا ہے اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ہیٹر کا ڈیزائن چپچپا سیال کے لیے موزوں نہیں ہے۔ بہت کم واٹ کی کثافت، سطح کے بڑے حصے، اور بہاؤ-آپٹمائزڈ پوزیشن کے ساتھ ایک حسب ضرورت PTFE وسرجن ہیٹر کی ترتیب مقامی ابالنے کی بنیادی وجہ کو حل کرتی ہے۔ تصریح کے عمل کے لیے آپریٹنگ درجہ حرارت، ابلتے نقطہ، ہیٹر کی پوزیشن، بہاؤ کے حالات، اور مطلوبہ واٹج پر سیال کی چپکنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ چپکنے والے عمل کے سیالوں والی سہولیات کے لیے، یہ ایپلیکیشن-مخصوص طریقہ بھاپ کے شور کو کم کرتا ہے اور ہیٹر کی سروس کی زندگی کو بڑھاتا ہے۔
