Výmenník tepla v komunálnej čističke odpadových vôd je privádzaný prúdom hustého biologického kalu-lepkavej, živej a silne znečisťujúcej látky. Leštená trubica z nehrdzavejúcej ocele so zrkadlovo-hladkým povrchom sa rýchlo pokryje biofilmom, ktorý pôsobí ako silný izolant. Zdá sa, že PTFE trubica, chemicky identická, ale s oveľa nižšou povrchovou energiou, magicky vypúšťa rovnaký kal. Rozdiel nie je v hladkosti, ale v základnej chémii povrchu.
Chémia povrchov a správanie pri znečistení
V scenároch znečistenia kalu PTFE oproti leštenému nerezovému výmenníku je odolnosť materiálu voči zanášaniu diktovaná menej drsnosťou povrchu a viac povrchovou energiou. Leštená nehrdzavejúca oceľ má napriek svojej zrkadlovosti vysokú povrchovú energiu presahujúcu 40 mN/m, čo z nej robí zmáčateľnú a atraktívnu platformu pre organické molekuly, mikrobiálne bunky a lepkavé biopolyméry. Leštený kov je hladký, príjemný tanečný parket pre kal.
Na druhej strane PTFE má povrchovú energiu iba 18–20 mN/m. Jeho nízkoenergetická, nepriľnavá chémia odpudzuje rovnaký biologický kal, čo umožňuje prúdeniu odrezať usadeniny skôr, ako môžu vytvoriť perzistentný biofilm. PTFE je klzká, odpudzujúca ľadová plocha, kde je adhézia minimálna, čo vedie k výrazne nižšej miere znečistenia.
Prevádzkové výhody
Miera zanášania PTFE v biologických kaloch je zlomkom v porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou. To sa premieta do dlhších prevádzkových časov medzi čistiacimi cyklami, konzistentnejšieho tepelného výkonu a skrátených prevádzkových prestojov. Aj keď PTFE výmenník môže mať o niečo väčšiu stopu alebo nižšiu surovú hodnotu U- v dôsledku nižšej tepelnej vodivosti polyméru, jeho čistý a stabilný prenos tepla často prevažuje nad počiatočnou tepelnou nevýhodou pri vysokom znečistení.
Zásadná výhoda spočíva v chémii povrchu, nie v geometrickej hladkosti. Kondicionačný film a tvorba biofilmu sa na PTFE výrazne spomalí, čím sa účinnosť výmenníka zachová oveľa dlhšie ako v prípade leštenej nehrdzavejúcej ocele za rovnakých podmienok.
Záver
Nízka povrchová energia PTFE je v prípade služieb-zanášania kalu hlbokou a neodmysliteľnou výhodou v porovnaní s najleštenejšou nehrdzavejúcou oceľou. Udržuje výmenník čistý, znižuje tepelné straty súvisiace so zanášaním-a predlžuje prevádzkovú dobu prevádzky, pri ktorej by sa oceľová jednotka rýchlo zadusila. Dokonalý-povrch zabraňujúci znečisteniu víťazí nie tým, že je hladký, ale tým, že sa odmietne nechať čokoľvek chytiť.
