Stvaranje kamenca na površini patronskih grijača neizbježna je pojava tijekom-dugotrajnog rada, uglavnom uzrokovana kvalitetom vode, temperaturom, elektrokemijskom korozijom i čimbenicima radne okoline. Kada se koriste za zagrijavanje tekućine, ioni kalcija i magnezija u vodi stvaraju netopljive soli kao što su kalcijev karbonat i magnezijev karbonat na stijenci cijevi pod visokom temperaturom, pri čemu veća tvrdoća vode dovodi do bržeg stvaranja kamenca; lokalno pregrijavanje površine grijača ubrzava taloženje otopljenih tvari, dok se kod grijanja zraka prašina i ulje nakupljaju u zraku i stvaraju prljavštinu. Elektrokemijska korozija u elektrolitskim okruženjima također potiče taloženje proizvoda korozije na površini metala, zajedno tvoreći gusti sloj kamenca.
Površinsko stvaranje kamenca ima značajan negativan utjecaj na učinkovitost grijanja patronskih grijača, pri čemu je učinak toplinske otpornosti ključni faktor. Kao loš toplinski vodič, sloj kamenca stvara dodatni toplinski otpor na površini grijača: istraživanja pokazuju da sloj kamenca debljine 1 mm- može povećati toplinski otpor za oko 50%, izravno smanjujući učinkovitost prijenosa topline između grijača i medija. Ovaj učinak toplinske izolacije uzrokuje nagli porast stvarne površinske temperature grijača, dok se temperatura medija polako povećava, stvarajući veliki temperaturni gradijent, koji ne samo da smanjuje učinkovitost grijanja, već također lako izaziva lokalno pregrijavanje grijača. Da bi se postigao isti učinak grijanja, grijač s skaliranjem mora raditi dulje vrijeme ili na većoj snazi, što rezultira značajnim povećanjem potrošnje energije-eksperimentalni podaci pokazuju da umjereno skaliranje može povećati potrošnju energije za 15-30%. Osim toga, lokalno pregrijavanje izazvano kamencem ubrzava starenje žica s unutarnjim otporom, a neravnomjerno toplinsko širenje može uzrokovati deformaciju ili pucanje cijevi, skraćujući životni vijek grijača. Karakteristike toplinskog odziva grijača također se mijenjaju stvaranjem kamenca, što dovodi do smanjene točnosti kontrole temperature i nestabilnih procesnih parametara u industrijskoj proizvodnji.
Treba usvojiti ciljane i učinkovite metode uklanjanja u skladu s različitim vrstama kamenca i radnim okruženjima, koja se uglavnom dijele na mehaničke, kemijske i fizičke metode čišćenja. Mehaničko čišćenje je prikladno za labave kamence: četke od meke čelične žice ili najlonske četke mogu se koristiti za fizičko uklanjanje odvojivih grijača, umjerenom snagom kako bi se izbjeglo oštećenje metalne površine; profesionalna visoko{1}}oprema vodenim mlazom (50-100MPa) može utjecati na i ukloniti tvrdokorne naslage uz visoku učinkovitost; Ultrazvučno čišćenje koristi efekt kavitacije za ljuštenje nečistoća, što je posebno pogodno za grijalice složenih oblika i malih razmaka. Kemijsko čišćenje usmjereno je na različite komponente kamenca: razrijeđena klorovodična kiselina (5-10%) ili otopina limunske kiseline (3-5%) mogu se koristiti za namakanje karbonatnog kamenca 2-4 sata, uz strogu kontrolu koncentracije kiseline i temperature kako bi se spriječila korozija metala matrice; natrijev hidroksid (2-5%) ili otopina natrijevog karbonata zagrijana na 60-80 stupnjeva prikladna je za čišćenje uljane prljavštine, s vremenom tretmana od 1-2 sata; posebna komercijalna sredstva za uklanjanje kamenca sa složenim formulama imaju nisku koroziju metala i visoku učinkovitost uklanjanja kamenca, te ih treba koristiti u strogom skladu s uputama proizvoda. Fizičke metode čišćenja uključuju toplinski šok, koji puca i ljušti sloj kamenca brzim zagrijavanjem grijača na visoku temperaturu i potom uranjanjem u hladnu vodu - ova metoda zahtijeva pažljivo rukovanje kako bi se izbjeglo oštećenje grijača uslijed naglih promjena temperature; čišćenje suhim ledom koristi brzi mlaz čestica suhog leda za uklanjanje kamenca krhkošću na niskoj temperaturi i udarnom silom, bez sekundarnog onečišćenja, ali s relativno visokim troškovima opreme.
Znanstvena prevencija i redovito održavanje ključni su za smanjenje kamenca i održavanje učinkovitosti grijanja. Uspostavite redoviti sustav inspekcije stanja površine grijača, s provjerama kamenca svakih 3-6 mjeseci; provesti tretman omekšavanja vode za grijanje vode za kontrolu tvrdoće ispod 150 mg/L, što može učinkovito odgoditi brzinu stvaranja kamenca; izbjegavajte dugotrajan-rad grijača na ultra-visokim temperaturama, a racionalno projektiranje radne temperature može smanjiti stvaranje kamenca; novi grijači mogu biti podvrgnuti površinskim obradama kao što su oplata ili posebni premazi za poboljšanje površinske obrade i učinak protiv kamenca; formulirati znanstveni plan čišćenja na temelju radnog okruženja i brzine skaliranja kako bi se izbjegao tretman nakon ozbiljnog kamenca; pratiti promjene u snazi grijanja, temperaturi medija i drugim parametrima u stvarnom vremenu kako bi se pravovremeno otkrili i riješili problemi s kamencem.
U zaključku, površinsko stvaranje kamenca kod-dugotrajno korištenih patronskih grijača postupan je proces i njegov negativan utjecaj na učinkovitost grijanja ne može se zanemariti. Razumijevanjem mehanizma stvaranja kamenca, usvajanjem odgovarajućih metoda uklanjanja i učinkovitih preventivnih mjera, radna učinkovitost grijača može se učinkovito održavati, produžiti njegov vijek trajanja i smanjiti potrošnja energije. U praktičnim primjenama treba odabrati ekonomičnu i učinkovitu shemu čišćenja u skladu sa specifičnim radnim uvjetima i uspostaviti standardizirani sustav održavanja kako bi se osigurao dugoročan-stabilan rad opreme za grijanje.
