چگونه یک بخاری PTFE را برای مخزن با تلفات بسیار زیاد تبخیر اندازه کنیم؟

مقدار قابل توجهی از انرژی توسط یک مخزن فرآیند داغ که به آرامی در یک محل کار سرد بخار می شود، از دست می رود. این انرژی نه تنها از طریق دیواره های مخزن، بلکه مستقیماً به صورت بخار آب در هوای اطراف تلف می شود. انرژی مورد نیاز برای تبدیل مایع به بخار اغلب بیشتر از تمام تلفات حرارتی دیگر هنگام اندازه‌گیری یک بخاری PTFE برای چنین سیستمی است. تبخیر در بسیاری از مخازن شیمیایی با دمای بالا تبدیل به هیت سینک اولیه می شود و باید هنگام انتخاب بخاری مورد توجه قرار گیرد.

یک بخاری به اندازه انرژی پنهان در آن ابرها برای مخزنی که بخار می کند مورد نیاز است. با وجود قدرت نصب شده به ظاهر کافی، نادیده گرفتن تلفات تبخیر اغلب منجر به سیستمی می شود که هرگز به دمای عملیاتی دست نمی یابد.

چرا اتلاف حرارت در مخازن داغ بیشتر به دلیل تبخیر است
دمای بالاتر از 50 تا 60 درجه در مخازن صنعتی که برای پردازش شیمیایی، آبکاری، حکاکی، تمیز کردن و عملیات سطحی استفاده می شود، رایج است. در این دماها سرعت تبخیر افزایش می یابد.

تبخیر روشی بسیار تهاجمی برای حذف انرژی نسبت به اتلاف حرارت رسانا از طریق دیوارهای عایق است. گرمای نهان تبخیر مقدار قابل توجهی از انرژی حرارتی است که با هر کیلوگرم مایع که به بخار تبدیل می شود از دست می رود.

هزینه انرژی پنهان تشکیل بخار
گرمای نهان تبخیر برای محلول‌های مبتنی بر آب{0}}تقریباً به صورت زیر است:

2260 kJ/kg2260\\ \\mathrm{kJ/kg}2260 kJ/kg

انرژی مورد نیاز برای تبدیل آب مایع به بخار بدون افزایش بیشتر دما در این شکل نشان داده شده است.

تقاضای گرمای مداوم قابل توجهی حتی با نرخ تبخیر به ظاهر کم تولید می شود.

به عنوان مثال:

حدود 0.6 کیلو وات گرما با تبخیر یک لیتر آب در هر ساعت به طور مداوم حذف می شود.

جریان هوای قوی و دمای بالا می تواند باعث شود تا مخازن صنعتی بزرگتر چندین لیتر در ساعت تبخیر شوند.

چندین کیلووات تلفات حرارتی مداوم را می توان با ستون های بخار سنگین نشان داد.

بودجه انرژی به طور فیزیکی از مخزن فرآیند توسط بخار تبخیر شده خارج می شود.

درک تلفات زیاد تبخیر در اندازه بخاری PTFE
ایده پشت اندازه گیری بخاری PTFE برای تلفات زیاد تبخیر، تعیین دقیق بار حرارتی تعمیر و نگهداری واقعی مخزن است.

بار تعمیر و نگهداری در مقابل گرما-افزایش بار
اندازه گیری یک بخاری مخزن اغلب به دو محاسبات مختلف نیاز دارد:

برق اولیه برای گرم کردن

قدرت برای تعمیر و نگهداری مداوم

بار تعمیر و نگهداری به چالش‌برانگیزترین مشکل در بسیاری از{0}}تاسیسات مخزن باز تبدیل می‌شود.

در طول راه اندازی، یک سیستم ممکن است با موفقیت مخزن را گرم کند، اما با تثبیت تبخیر در طول تولید، ممکن است نتواند دما را حفظ کند.

این مشکل در موارد زیر بسیار بد است:

مخازن اسیدی که باز هستند

سیستم هایی با شستشوی گرم

حمام برای ترشی

مخازن برای حکاکی

خطوط تمیز کردن

مخازن استخراج دود تهاجمی

چرا گرما در مخازن باز بسیار از دست می رود؟
از آنجایی که مولکول های مایع گرمتر احتمال بیشتری دارد که از سطح فرار کنند، تبخیر با دما به شدت افزایش می یابد.

مساحت سطح مهم است
سطح مایع در معرض مستقیماً با از دست دادن تبخیر در ارتباط است.

از آنجایی که سطح مایع بیشتری در معرض حرکت هوا قرار می گیرد، مخازن کم عمق عریض اغلب انرژی بیشتری نسبت به مخازن عمیق باریکی که در همان دما کار می کنند از دست می دهند.

تبخیر با جریان هوا تسریع می شود
علیرغم اینکه برای ایمنی و رعایت قوانین بسیار مهم است، سیستم های استخراج دود می توانند تبخیر را تا حد زیادی افزایش دهند.

تولید بخار با عبور مداوم هوا از سطح مخزن تسریع می شود که هوای مرطوب را حذف کرده و هوای خشک تر را جایگزین آن می کند.

از جمله عوامل تاثیرگذار مهم عبارتند از:

سرعت هوا

رطوبت نسبی

دمای مایع

هندسه مخزن

تلاطم در سطح

پیکربندی کاپوت اگزوز

به جای استفاده از محاسبات نظری مستقیم، تخمین های تبخیر غالباً از جداول تجربی، برگه های داده های فرآیند، یا تجربیات گذشته کارخانه به دست می آیند.

چرا برق بخاری بسیار کمتری برای مخازن سرپوشیده مورد نیاز است؟
کاهش میزان سطح مایع در معرض یکی از ساده ترین راه ها برای کاهش تقاضای بخاری است.

درب مخزن و پوشش شناور
تلفات تبخیر را می توان با استفاده از درب عایق یا پوشش شناور به میزان قابل توجهی کاهش داد.

مزایا عبارتند از:

کاهش نیاز به برق بخاری

کاهش استفاده از مواد شیمیایی

افزایش پایداری دما

کاهش رطوبت در دفتر

تقاضا برای تهویه را کاهش دهید

هزینه های عملیاتی کمتر

یک مخزن سرپوشیده معمولاً فقط به نیمی از{0}}یک سوم ظرفیت گرمایشی مورد نیاز سیستم بدون پوششی که در همان دما کار می‌کند نیاز دارد.

بدترین-اندازه مورد بسیار مهم است
اندازه بخاری همیشه باید بدترین موقعیت‌های-مورد باز-مخزن را در نظر بگیرد که در آن پوشش‌ها در حین کار قابل اطمینان نیستند.

اگر اپراتورها مخزن را در حین تولید در معرض دید بگذارند، بخاری که فقط برای عملیات نیمه پوشیده در نظر گرفته شده است ممکن است به طور مداوم دچار مشکل شود.

یکی از نشانه های رایج تلفات تبخیر کم برآورد، ناتوانی مداوم در رسیدن به دمای نقطه تنظیم است.

محدودیت های طراحی برای بخاری های PTFE
به منظور افزایش توان خروجی یک بخاری فشرده، طراحان اغلب وسوسه می شوند که به دلیل تلفات زیاد تبخیر، چگالی وات را به شدت افزایش دهند.

این روش مسائل قابل اطمینان جدی را برای بخاری های غوطه وری PTFE ایجاد می کند.

چگالی وات باید در محدوده PTFE باقی بماند
سطوح بخاری PTFE باید در محدوده دمایی مطمئن عمل کنند تا از موارد زیر جلوگیری شود:

گرم شدن بیش از حد غلاف

تخریب پلیمرها

عمر سرویس کوتاه تر

گرمای بیش از حد در یک منطقه خاص

شکست زودهنگام

سطح لازم بخاری باید همزمان با توان کلی بخاری افزایش یابد.

به طور معمول، این به این معنی است:

هندسه بخاری بزرگتر

دوره های طولانی غوطه وری

چندین بانک بخاری

عناصر یک بخاری موازی

برخلاف یک واحد کوچک،-منفرد و با چگالی بالا.

چندین عامل باعث افزایش قابلیت اطمینان می شوند
چندین عنصر گرمایش PTFE با چگالی کمتر اغلب در مخازن باز بزرگ با تلفات تبخیر قابل توجه مؤثرتر هستند.

مزایا عبارتند از:

بهبود توزیع گرما

کاهش بار سطحی

افزونگی تقویت شده

نگهداری ساده تر

کاهش جوش موضعی

گردش پایدار سیال در اطراف سطوح بخاری از دیگر مزایای این چیدمان است.

نشانگرهای بصری اغلب گرمایش کمتر از اندازه را نشان می دهند
مشاهده مخزن یکی از کاربردی ترین دیدگاه ها در کاربردهای تبخیر بالا در اندازه بخاری PTFE است.

اتلاف انرژی سنگین توسط بخار سنگین نشان داده می شود
حذف مداوم انرژی به طور مستقیم توسط ابرهای بخار قابل مشاهده نشان داده می شود.

شاخص های زیر نشان می دهد که تبخیر بار حرارتی را کنترل می کند:

ستون بخار که همیشه قابل مشاهده است

بازیابی آهسته دما

بخاری همیشه روشن است.

نمی توان نقطه تنظیم را حفظ کرد

مصرف زیاد برق

دمای ناپایدار در طول تغییرات تهویه

وات تعمیر و نگهداری تقریباً همیشه برای یک مخزن با بخار شدید بیشتر از آنچه که در ابتدا صرفاً بر اساس تلفات دیواره یا حجم مایع تخمین زده شد مورد نیاز است.

اقتصاد فرآیند کنترل تبخیر
نصب بخاری های بزرگتر همیشه به اندازه کاهش تبخیر مقرون به صرفه نیست.

صرفه جویی در مواد شیمیایی و انرژی
کاهش نرخ تبخیر منجر به موارد زیر می شود:

تقاضا برای گرمایش الکتریکی

الزامات جایگزینی آب

مواد شیمیایی را-بیرون بکشید

از دست دادن اسید

مصرف انرژی تهویه

در سیستم‌های شیمیایی گرم، کنترل تبخیر اغلب به یک استراتژی مدیریت انرژی و هم به یک معیار بهبود کیفیت فرآیند- تبدیل می‌شود.

نتیجه گیری
مخازن فرآیند باز-درجه حرارت بالا نیازمند استراتژی‌های اندازه‌گیری بخاری هستند که عمدتاً بر تلفات تبخیر متمرکز شده‌اند تا محاسبات ساده حجم مایع. بالاتر از حدود 60 درجه، گرمای نهان منتقل شده توسط بخار می تواند به راحتی بر کل نیاز به گرمای تعمیر و نگهداری غالب شود.

نادیده گرفتن این هیت سینک پنهان اغلب منجر به گرمای کم مزمن، دمای فرآیند ناپایدار و عملکرد مداوم بخاری بدون رسیدن به نقطه تنظیم مطلوب می شود. بنابراین، کاربردهای مناسب اندازه بخاری PTFE برای تلفات تبخیر بالا مستلزم ارزیابی دقیق سطح مخزن، شرایط جریان هوا، دمای عملیاتی و بدترین-مورد باز بودن{2}}مخزن است.

از آنجایی که بخاری‌های PTFE باید در محدوده‌های چگالی وات ایمن باقی بمانند، افزایش ظرفیت گرمایش کل معمولاً به جای بارگذاری سطح بالاتر، به سطح بخاری بزرگ‌تر یا چندین عنصر گرمکن نیاز دارد.

در بسیاری از سیستم‌های صنعتی، قابل مشاهده‌ترین جریان زباله-توده بخار در بالای مخزن- واضح‌ترین نشانه‌ای از اینکه انرژی حرارتی دقیقاً به کجا می‌رود را ارائه می‌دهد.