Tank kimiku jista' jkun fih l-istess volum ta' likwidu iżda jaġixxi b'mod differenti ħafna minn lott ta' produzzjoni għal ieħor. Bidliet fil-konċentrazzjoni kimika jistgħu jbiddlu d-densità tal-likwidu, il-viskożità, il-kapaċità tas-sħana u ċ-ċirkolazzjoni. Dawn il-bidliet jaffettwaw direttament kif aPTFE immersjoni heaterjittrasferixxi s-sħana fil-banju.
Għall-inġiniera tad-daqs tat-tagħmir tat-tisħin, id-densità tal-likwidu għandha għalhekk tiġi kkunsidrata flimkien mal-konċentrazzjoni u l-proprjetajiet termali aktar milli ttrattata bħala speċifikazzjoni iżolata.
Id-densità tibdel il-massa attwali li tkun imsaħħan
Il-kapaċità tat-tank hija ġeneralment espressa f'litri jew metri kubi, filwaqt li l-kalkoli tat-tisħin jiddependu fuq il-massa.
Ir-relazzjoni bażika hija:
m = ρV
fejnmhija massa likwida,ρhija densità, uVhuwa volum likwidu.
Pereżempju, tank ta '1,000 L li jkun fih soluzzjoni b'densità ta' 1.20 kg/L fih madwar 1,200 kg ta 'likwidu.
Jekk l-istess tank fih soluzzjoni ta'-densità aktar baxxa ta' 1.00 kg/L, il-massa likwida hija biss madwar 1,000 kg.
Din id-differenza taffettwa l-ammont ta 'enerġija meħtieġa biex tgħolli t-temperatura tal-banju.
Għal tisħin sensibbli:
Q=mcΔT
Għalhekk, żewġ likwidi li jokkupaw l-istess volum tat-tank jistgħu jeħtieġu enerġija tat-tisħin differenti meta d-densitajiet u l-kapaċitajiet speċifiċi tas-sħana tagħhom ikunu differenti.
Id-densità waħedha ma tiddeterminax it-trasferiment tas-sħana
Nuqqas ta' ftehim komuni fl-inġinerija qed jassumi li densità ogħla awtomatikament tfisser trasferiment tas-sħana ifqar jew aħjar.
Id-densità hija biss parti waħda mill-istampa tal-{0}}fluwidu tal-proprjetà.
It-trasferiment tas-sħana madwar heater ta 'immersjoni PTFE huwa wkoll influwenzat mill-viskożità, il-kapaċità speċifika tas-sħana, il-konduttività termali, il-veloċità tal-likwidu, il-ġeometrija tal-heater u d-differenza fit-temperatura.
Relazzjoni simplifikata hija:
Q=hAΔT
Hawnhekk,hjirrappreżenta l-koeffiċjent effettiv ta' trasferiment tas-sħana-uAtirrappreżenta ż-żona tat-tisħin attiva.
Id-densità tista 'tinfluwenza l-imġieba tal-fluwidu, iżda ma tipprovdix direttament il-valur ta'h. Il-moviment tal-fluwidu u l-viskożità jistgħu jkunu ugwalment importanti.
Soluzzjonijiet Konċentrati Jistgħu Ibiddlu Diversi Proprjetajiet Flimkien
F'ħafna proċessi kimiċi, id-densità togħla hekk kif tiżdied il-konċentrazzjoni kimika maħlula. Fl-istess ħin, il-viskożità u l-kapaċità speċifika tas-sħana jistgħu jinbidlu.
Dan joħloq effett ta 'disinn magħqud.
Soluzzjoni kkonċentrata jista' jkun fiha aktar massa għal kull unità ta' volum, u żżid it-tagħbija ta' tisħin-sensibbli. Jekk il-viskożità tiżdied ukoll, iċ-ċirkolazzjoni madwar il-heater tista 'ssir inqas effettiva.
Ir-riżultat jista 'jkun proċess fejn l-istess qawwa nominali tal-heater tipproduċi rispons tat-temperatura differenti wara li tinbidel il-konċentrazzjoni kimika.
Għal din ir-raġuni, il-kalkoli tat-tisħin ibbażati biss fuq il-volum tat-tank jistgħu jsiru mhux preċiżi għal soluzzjonijiet kimiċi kkonċentrati.
Għaliex l-Erja tal-wiċċ tal-Heater Xorta Tikkonstata
Ejja ngħidu li proċess jeħtieġ 12-il kW ta' qawwa tat-tisħin.
Ħiter kompatt b'erja attiva żgħira u heater itwal b'erja attiva akbar jistgħu t-tnejn jipprovdu 12 kW elettrikament. Madankollu, il-fluss medju tas-sħana tal-wiċċ tagħhom se jvarja.
Il-kalkolu simplifikat huwa:
q = P/A
fejnqhuwa fluss medju tas-sħana.
Ikkunsidra żewġ konfigurazzjonijiet illustrattivi:
| Arranġament tal-heater | Qawwa | Żona ta 'tisħin attiva | Fluss medju tas-sħana |
|---|---|---|---|
| Konfigurazzjoni kompatta | 12 kW | 0.60 m² | 20 kW/m² |
| Konfigurazzjoni mqassma | 12 kW | 1.20 m² | 10 kW/m² |
Dawn il-valuri huma illustrattivi u ma jirrappreżentawx limiti operattivi universali tal-PTFE.
L-arranġament distribwit jista 'jipprovdi fluss ta' sħana tal-wiċċ medju aktar baxx, iżda l-prestazzjoni attwali għadha tiddependi fuq iċ-ċirkolazzjoni, il-ġeometrija tal-installazzjoni, il-kimika tal-banju u l-kostruzzjoni tal-heater.
Il-Moviment Likwidu Jista' Issir il-Fattur Limitanti
Meta soluzzjoni kimika densa jew viskuża timxi bil-mod, is-sħana tista 'takkumula madwar il-wiċċ tal-heater aktar malajr milli tiġi ttrasportata fil-banju tal-madwar.
Dan jista 'joħloq differenza fit-temperatura lokali bejn il-likwidu immedjatament madwar il-heater u s-soluzzjoni tal-massa.
Sensor tat-temperatura tat-tank xorta jista' jirrapporta t-temperatura medja mixtieqa waqt li l-wiċċ tal-heater jesperjenza kundizzjonijiet sostanzjalment differenti.
L-aġitazzjoni mekkanika, iċ-ċirkolazzjoni tal-pompa, l-ispazjar tal-heater, u l-post tal-installazzjoni għandhom għalhekk jiġu evalwati flimkien.
Għal tankijiet kimiċi kbar, id-distribuzzjoni taż-żoni tat-tisħin tista 'wkoll tgħin biex tiġi evitata l-konċentrazzjoni tat-tagħbija termali f'reġjun wieħed.
Id-densità Għandha Tiġi Inkluża fil-Kalkoli tal--Ħin tat-Tisħin
Ikkunsidra soluzzjoni kimika illustrattiva ta’ 1,500 L b’densità ta’ 1.15 kg/L. Il-massa likwida approssimattiva hija:
m=1.15 × 1,500=1,725 kg
Jekk il-kapaċità tas-sħana speċifika hija preżunta li hija 3.2 kJ/(kg·K) u ż-żieda fit-temperatura meħtieġa hija 30 grad:
Q=1,725 × 3.2 × 30=165,600 kJ
Dan huwa ugwali għal madwar 46 kWh ta' enerġija ta' tisħin sensibbli.
Ħiter ta' 20 kW teoretikament jeħtieġ madwar 2.3 sigħat taħt kundizzjonijiet ideali. Il-ħin attwali tat-tisħin ikun itwal minħabba li l-ħitan tat-tank, il-pajpijiet, il-biċċiet tax-xogħol, l-evaporazzjoni u t-telf tas-sħana ambjentali wkoll jikkunsmaw l-enerġija.
Il-kalkolu juri għaliex id-densità u l-kapaċità speċifika tas-sħana għandhom jiġu inklużi meta tiġi stmata l-kapaċità tat-tisħin.
Liema Data Għandha Tiġi Ipprovduta għall-Għażla tal-Heater?
Għal proċess kimiku bl-użu ta' aPTFE immersjoni heater, informazzjoni utli dwar il-fluwidu tinkludi:
Densità tal-likwidu jew gravità speċifika
Konċentrazzjoni kimika
Kapaċità speċifika tas-sħana
Viskożità
Konduttività termali meta disponibbli
Firxa tat-temperatura operattiva
Ir-rata ta' tisħin meħtieġa
Metodu ta 'ċirkolazzjoni jew aġitazzjoni
Livell normali u minimu tal-likwidu
Dimensjonijiet tat-tank
Id-densità hija għalhekk ittrattata l-aħjar bħala parti waħda minn profil ta' proprjetà termali usa'.
Meta d-densità tinbidel b'mod sinifikanti b'konċentrazzjoni kimika, id-daqs tal-heater għandu jiġi ċċekkjat fil-medda operattiva attwali aktar milli kontra kundizzjoni nominali waħda. Il-kombinazzjoni tal-proprjetajiet tal-fluwidu b'erja tal-wiċċ tat-tisħin, distribuzzjoni tal-enerġija, ċirkolazzjoni u ġeometrija tat-tank tipprovdi bażi aktar affidabbli għall-għażla tal-heater tal-immersjoni PTFE u disinn industrijali personalizzat.
