چگونه می توان تعداد بخاری های PTFE مورد نیاز برای مخزن بزرگ آبکاری مستطیلی را محاسبه کرد؟

اغلب یک مخزن آبکاری بزرگ با یک بخاری غوطه وری PTFE بزرگ نصب می شود که منجر به یک محیط حرارتی ناهموار می شود. این عنصر مخزن را به شدت گرم می کند و یک منطقه گرم محدود ایجاد می کند که گوشه های دور مخزن خنک تر و گردش ضعیفی دارد. نتیجه کیفیت نامنظم آبکاری، فعالیت شیمیایی ناهموار و بازیابی حرارتی کند است. یک استراتژی بسیار بهتر این است که بار گرمایشی کامل را بین چندین بخاری PTFE کوچکتر که به صورت استراتژیک در سرتاسر مخزن قرار دارند تقسیم کنید تا یک "صدای فراگیر" حرارتی ایجاد کنید که کل حجم فرآیند را با گرمای پایدار و یکنواخت فرا می‌گیرد.

گرما باید مانند جزر و مد گرمی که از همه طرف وارد می شود پخش شود. شما الگوهای گردش گسترده می خواهید، نه یک ستون حرارتی تهاجمی.

چرا تانک های مستطیلی بزرگ به سختی گرم می شوند؟
معماری مخازن آبکاری بزرگ به طور طبیعی مقاومت در برابر توزیع دما را ایجاد می کند.

چند دلیل وجود دارد که چرا این یک چالش است:

حرکت سیال از راه دور

گوشه هایی با گردش خون ضعیف

تاثیر طبقه بندی

از دست دادن گرما از طریق سطوح بزرگ در معرض

قفسه ها و موانع کار

فرآیندهای تحریک نابرابر

هنگامی که گرما در یک مکان متمرکز می شود، ستون حرارتی ایجاد شده توسط بخاری ممکن است به طور کامل به انتهای مخزن نرسد.

این نتیجه در:

گوشه های سرد

ایجاد گرمای موضعی-

شیمی محلول ناهمگن

رسوب دهی غیر یکنواخت-

عملکرد ضعیف در گرم کردن{0}}

بنابراین دشواری طراحی فراتر از جمع کردن کل وات است. محل واقعی و تعداد بخاری ها به همان اندازه قابل توجه است.

محاسبه کل نیاز گرمایشی
برای محاسبه تعداد بخاری های PTFE مورد نیاز برای سیستم های مخزن مستطیلی بزرگ، ابتدا نیاز به گرما کلی باید محاسبه شود.

این به طور کلی از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

بارگیری برای گرم کردن-بالا
انرژی مورد نیاز برای گرم کردن محلول فرآیند از دمای شروع تا دمای عملیاتی در یک بازه زمانی مجاز.

متغیرهای اصلی عبارتند از:

ظرفیت تانک

چگالی محلول:

ظرفیت حرارتی خاص

نیاز به افزایش دما

زمان لازم برای گرم کردن

بار نگهداری
انرژی مورد نیاز برای حفظ دمای مخزن پس از رسیدن به شرایط ثابت-.

تلفات تعمیر و نگهداری می تواند از طریق:

دیوارهای مخزن

از دست دادن آب سطحی

سیستم تهویه

فرآیند حجم کاری

تلفات حرارتی به محیط

هنگامی که نیاز کلی به وات مشخص شد، بار گرمایشی را می توان به طور هوشمند بین چندین بخاری پخش کرد.

چرا بخاری های کوچکتر موثرتر هستند؟
چندین بخاری غوطه وری PTFE مزایای حرارتی قابل توجهی را نسبت به یک بخاری بزرگ فراهم می کند.

بهبود توزیع دما
هر بخاری، ستون گرمای افزایش یافته خود را تولید می کند.

با فاصله مناسب، این ستون‌ها روی هم قرار می‌گیرند و با هم تعامل دارند تا تولید کنند:

حتی بیشتر گسترش یافته است

مخلوط کردن حرارت بهبود یافته

کاهش طبقه بندی

حذف منطقه سرد

در سراسر مخزن یک الگوی گردش حرارتی متوسط ​​به جای یک مرکز گرم بزرگ وجود دارد.

کاهش موضعی گرمای بیش از حد
بخاری های تک بزرگ اغلب دمای محلول محلی بالایی را در اطراف سطح عنصر ایجاد می کنند.

بخاری های کوچکتر گرمای ورودی را به طور یکنواخت پخش می کنند و تنش حرارتی موضعی را کاهش می دهند:

فرآیندهای شیمیایی

آستر برای مخازن

قطعات کار

شیمی افزودنی

پشتیبان گیری عملیاتی
بخاری های متعدد نیز قابلیت اطمینان سیستم را بهبود می بخشد.

اگر یک بخاری خاموش باشد:

سایر بخاری های باقی مانده در حال کار هستند

عملیات در دمای کاهش یافته ممکن است برای مدت کوتاهی ادامه یابد

جلوگیری از خاموش شدن اضطراری

برنامه ریزی ساده تر برنامه تعویض

این افزونگی به ویژه در مورد محیط تولید مداوم مفید است.

محاسبه تعداد بخاری ها
اینکه چه تعداد بخاری مورد نیاز خواهد بود عمدتاً با اندازه مخزن و گردش محتویات تعیین می شود.

قانون فاصله انگشت شست
به عنوان یک قاعده کلی، می‌توانید تقریباً هر بار یک بخاری قرار دهید:

1.5-2.5 متر در امتداد دیواره های بلند مخزن

فاصله دقیق به متغیرهایی مانند:

ارتفاع مخزن

ویسکوزیته محلول

درجه آشفتگی

بخاری تراکم وات

دمای فرآیند

شکل مخزن

مخازن طولانی تر به نقاط گرمایشی بیشتر نیاز دارند تا مناطق مرده را به حداقل برسانند.

درک برهمکنش توده های حرارتی
هر بخاری PTFE یک ستون همرفت طبیعی تولید می کند که در آن مایع گرم شده از سطح غلاف به سمت بالا جریان می یابد.

اثر چگالی وات
رفتار ستون حرارتی به چگالی وات بخاری بسیار حساس است.

چگالی وات در حال افزایش است:

جریان سریعتر به سمت بالا

همرفت موضعی قوی تر

توده های گرما قوی تر

چگالی وات کمتر منجر به موارد زیر می شود:

جریان نرم تر

توزیع یکنواخت گرما

تلاطم موضعی کمتر

ایده این است که به شدت مخلوط نشود، بلکه الگوهای گردشی همپوشانی صاف در سراسر حجم مخزن باشد.

الگوهای موقعیت مکانی بخاری پیشنهادی
هندسه قرارگیری بخاری تأثیر قابل توجهی بر عملکرد حرارتی دارد.

از نصب تک دیواری خودداری کنید
اغلب منجر به نصب تمام بخاری ها در یک طرف مخزن می شود:

مناطق سرد در دیوارهای مقابل

گردش ضعیف مخزن متقابل

دمای فرآیند غیریکنواخت-

حتی اگر وات کلی کافی باشد، قسمت دور مخزن ممکن است از نظر حرارتی مرده باشد.

از Anti{0}}Wall Distribution استفاده کنید
یک راه بهتر این است که بخاری ها را روی دیوارهای بلند مقابل به صورت پلکانی قرار دهید.

چنین چیدمانی باعث ترویج:

حرکت متقاطع-

جریانهای همرفتی در حال تعامل

توزیع یکنواخت گرما

کاهش سرعت در مناطق عقب مانده

الگوی گردشی که حاصل می شود گرما را به طور یکنواخت در کل مخزن توزیع می کند.

نگاهی به هندسه مخزن و چیدمان فرآیند
پیکربندی مناسب بخاری نیز باید در واقعیت های فیزیکی فرآیند آبکاری در نظر گرفته شود.

انسداد قفسه و قطعه کار
گردش طبیعی ممکن است توسط قفسه های قطعات بزرگ یا تجهیزات تولیدی با بار متراکم مختل شود.

در صورت امکان از قرار گرفتن بخاری در مناطق مسدود شده خودداری شود.

اثرات پمپاژ و هم زدن
هم زدن مکانیکی و گردش مجدد محلول به طور قابل توجهی بر الگوهای جریان گرما تأثیر می گذارد.

در مخازن که به شدت هم زده می شوند، فاصله گرم کن بیشتر مناسب است زیرا اختلاط اجباری به یکسان سازی دما کمک می کند.

هندسه گوشه
خم شدن مخزن به طور طبیعی مناطق جریان کم را ایجاد می کند.

توجه بیشتری باید به مکانیسم هایی که توسط آن گردش گرما به آنجا می رسد معطوف شود.

چرا ترخیص نصب مهم است
فاصله کافی بیش از یک مسئله حرارتی است.

همچنین فاصله کافی برای موارد زیر باید حفظ شود:

نصب بخاری

نظافت در حین سرویس

دسترسی برای نظافت

حذف لجن

بازرسی تانک

قرار دادن بخاری‌ها خیلی نزدیک به هم می‌تواند سرویس‌دهی را دشوارتر کند و قابلیت نگهداری را در دراز مدت کاهش دهد.

بخاری های PTFE باید بدون برچیدن گسترده تجهیزات اطراف در دسترس باشند.

نمونه طراحی معمولی
یک مخزن بزرگ آبکاری مستطیل شکل را در نظر بگیرید که باید:

کل تقاضای گرمایش 36 کیلو وات

طول مخزن: 8 متر

عرض مخزن: 2 متر

به جای یک بخاری 36 کیلوواتی، بار را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

6 × 6 کیلو وات بخاری PTFE

سپس بخاری ها ممکن است در امتداد دیواره های مخزن مقابل در فواصل 1.5 متری توزیع شوند.

این ترتیبی از موارد زیر را به دست می دهد:

ستون های حرارتی توزیع شده است

پوشش بهتر گردش خون

گرادیان های حرارتی پایین تر

افزونگی، افزایش یافته است

کل وات یکسان است، اما معمولاً نتیجه بهتری نسبت به یک منبع حرارت مرکزی دریافت می کنید.

خطاهای رایج طراحی را از فرمان پاک کنید
چندین اشتباه رایج وجود دارد که عملکرد گرمایش را در مخازن آبکاری بزرگ مختل می کند.

بخاری های تک، بزرگ
گرما متمرکز است که باعث همگنی ضعیف و دمای محلی بیش از حد می شود.

نصب نادرست دیوار
مناطق مرده بزرگ در سراسر مخزن توسط طرح‌بندی‌های یک طرفه- باقی مانده است.

دسترسی تعمیر و نگهداری نادیده گرفته شد
بخاری هایی که خیلی نزدیک به هم نصب شده اند ممکن است به طور ایمن سرویس نشوند.

چگالی توان بیش از حد
بارگذاری بالای غلاف ممکن است به مواد شیمیایی آسیب برساند و عمر بخاری را کاهش دهد.

توزیع دقیق بخاری ها بسیاری از این مشکلات را به یکباره برطرف می کند.

خلاصه
گرم کردن موثر یک مخزن بزرگ آبکاری مستطیلی بیش از قرار دادن ساده‌ترین بخاری غوطه‌وری است که می‌توانید پیدا کنید. بار حرارتی کلی بین چندین بخاری PTFE کوچکتر تقسیم می شود، که به گونه ای تنظیم شده اند که یکنواختی حرارتی واقعی را فراهم کنند، که منجر به ایجاد الگوهای گردشی همپوشانی گسترده در سراسر حجم فرآیند می شود.

در دشواری طراحی بزرگتر انتخاب تعداد مناسب بخاری های PTFE مورد نیاز برای سیستم های مخزن مستطیلی بزرگ، فاصله بخاری، قرار دادن دیوار، تعامل ستون و دسترسی به سرویس، همگی برای دستیابی به دمای ثابت فرآیند و جلوگیری از لکه های سرد بسیار مهم هستند.

مخزن با یکنواخت ترین دما معمولاً بزرگترین بخاری نیست. به طور معمول، این منبع باهوش ترین و متعادل ترین ترکیبی از منابع گرمای پراکنده است.