Belediyeye ait bir atık su tesisindeki ısı eşanjörü, kalın, biyolojik çamur-yapışkan, canlı ve oldukça kirletici bir madde akışıyla beslenir. Ayna-pürüzsüz yüzeyine sahip cilalı paslanmaz çelik bir tüp, güçlü bir yalıtkan görevi gören bir biyofilmle hızla kaplanacaktır. Kimyasal olarak aynı ancak çok daha düşük yüzey enerjisine sahip bir PTFE tüp, aynı çamuru sihirli bir şekilde döküyor gibi görünüyor. Fark pürüzsüzlükte değil, yüzeyin temel kimyasındadır.
Yüzey Kimyası ve Kirlenme Davranışı
PTFE ve cilalı paslanmaz eşanjör çamurunun kirlenmesi senaryolarında, bir malzemenin kirlenme direnci yüzey pürüzlülüğünden daha az, yüzey enerjisinden daha fazla belirlenir. Parlatılmış paslanmaz çelik, ayna kaplamasına rağmen 40 mN/m'yi aşan yüksek bir yüzey enerjisine sahiptir, bu da onu organik moleküller, mikrobiyal hücreler ve yapışkan biyopolimerler için ıslatılabilir ve çekici bir platform haline getirir. Cilalı metal, çamur için pürüzsüz ve davetkar bir dans pistidir.
Öte yandan PTFE'nin yüzey enerjisi yalnızca 18–20 mN/m'dir. Düşük-enerjili, yapışmaz-kimyası aynı biyolojik çamuru iter ve akışın tortuları kalıcı bir biyofilm oluşturmadan önce kesmesine olanak tanır. PTFE, yapışmanın minimum düzeyde olduğu, kirlenme oranının önemli ölçüde düşük olduğu kaygan, itici bir buz pateni pistidir.
Operasyonel Avantajlar
Biyolojik çamur uygulamalarında PTFE'nin kirlenme oranı, paslanmaz çeliğinkinin çok altındadır. Bu, temizleme döngüleri arasında daha uzun çalışma süreleri, daha tutarlı termal performans ve daha az operasyonel kesinti anlamına gelir. Her ne kadar bir PTFE eşanjörü, polimerin düşük termal iletkenliği nedeniyle biraz daha büyük bir ayak izine veya daha düşük ham U-değerine sahip olsa da, yüksek düzeyde kirlenmeye neden olan hizmetlerde, temiz, istikrarlı ısı transferi genellikle başlangıçtaki termal dezavantaja ağır basar.
Temel avantaj geometrik düzgünlükte değil, yüzeyin kimyasında yatmaktadır. PTFE'de iklimlendirme filmi ve biyofilm oluşumu önemli ölçüde yavaşlar ve aynı koşullar altında eşanjör verimliliğinin cilalı paslanmaz çeliğe göre çok daha uzun süre korunmasını sağlar.
Çözüm
Çamur-kirleme hizmetlerinde, PTFE'nin düşük yüzey enerjisi, en parlak paslanmaz çeliğe göre bile derin ve doğal bir avantajdır. Eşanjörü temiz tutar, kirlenmeye bağlı ısı kayıplarını- azaltır ve çelik ünitenin hızla boğulacağı durumlarda operasyonel çalışma süresini uzatır. En iyi -kirlenme önleyici yüzey, pürüzsüz olmasıyla değil, hiçbir şeyin tutunmasına izin vermemesiyle kazanır.
