Għal tank kwadru ta' 3 m × 3 m, firxa ta' heaters multi-tikseb distribuzzjoni uniformi tat-temperatura meta l-ispazjar bejn il-ħiters isegwi r-regola ġeometrika: id-distanza bejn iċ-ċentri tal-ħiters (S) għandha tkun 1.5–2.0 darbiet it-tul imsaħħan ta' kull heater (L). Għal ħiters vertikali ta' tul ta' 1.5 m, spazjar S=2.25–3.0 m – li jfisser biss 2–3 ħiters huma meħtieġa għal kopertura sħiħa. Madankollu, il-kantunieri tat-tankijiet u l-ħitan joħolqu żoni kesħin. L-aħjar firxa għal tank ta '3 × 3 m hija 4 heaters rranġati f'mudell kwadru (wieħed f'kull kwadrant), kull wieħed pożizzjonat S/2 mill-ħitan. Għal tul imsaħħan ta' 1.5 m, S=1.8–2.2 m. Poġġi l-ħiters fil-koordinati (0.9, 0.9), (0.9, 2.1), (2.1, 0.9), (2.1, 2.1) minn kantuniera waħda. Dan l-arranġament jillimita l-varjazzjoni fit-temperatura għal ±1–2 gradi. Il-kalkolu juża n-numru ta' Fourier bla dimensjoni u s-superpożizzjoni ta' plumes termali.
Teorija tal-Ispazjar tal-Heater
Kull heater vertikali jiġġenera plume termali li jogħla u jinfirex b'mod radjali. Ir-raġġ tal-plume f'għoli partikolari jsegwi r(z)=0.2 × z, fejn z hija d-distanza mill-qiegħ tal-heater. Għal heater ta '1.5 m, il-plume jilħaq il-wiċċ tal-likwidu (z=1.5 m) b'raġġ ≈ 0.3 m. Biex jiġu evitati żoni kesħin, il-plumes għandhom jikkoinċidu. Ir-regola: S Inqas minn jew ugwali għal 2 × r_surface=0.6 m tkun teħtieġ spazjar mill-qrib ħafna. Iżda dan jissottovaluta għaliex il-plumes jitħalltu wkoll u l-konvezzjoni naturali tqassam is-sħana. Fil-prattika, S=1.5–2.0 × L jaħdem. Għal L=1.5 m, S=2.25–3.0 m. Tank ta' 3×3 m jista' jiġi mgħotti b'4 ħiters f'S=2.1 m - sew fil-medda.
Il-formula tal-ispazjar derivata minn studji CFD: S_opt=0.33 × (L × D_tank)^0.5 × (ΔT)^0.25, fejn D_tank huwa dijametru tat-tank (għal kwadru, uża dijametru ekwivalenti=1.13 × ġenb). Għal 3 m kwadru, ekwivalenti D=3.39 m, L=1.5 m, ΔT=10 grad . S_opt=0.33 × (1.5 × 3.39)^0.5 × (10)^0.25=0.33 × (5.09)^0.5 × 1.78=0.33 × 2.26 × 1.78=1.33 m – ħafna iżgħar. Dan jissuġġerixxi 8-9 ħiters. Madankollu, dan huwa għal sors ta 'sħana wieħed mingħajr riflessjoni tal-ħajt. L-array ta '4-heater jaħdem minħabba li l-ħitan jirriflettu l-plumes. Ir-regola prattika simplifikata: poġġi l-ħiters f'pożizzjonijiet 1/4 u 3/4 tul kull assi.
Arrays Ottimi għal Tank 3×3 m (Tul tal-heater 1.2–1.8 m)
| Numru ta 'Heaters | Spazjar (S, m) | Distanza mill-Ħajt (S/2, m) | Koordinati (x,y) mill-kantuniera (m) | Varjazzjoni massima fit-temperatura (grad) | Qawwa Totali (kW) għal 80 grad |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 (ċentru) | N/A | 1.5 | (1.5, 1.5) | ± 4-6 grad | 6 |
| 2 (linji paralleli) | 1.5 | 0.75 | (0.75,1.5) u (2.25,1.5) | ± 3-4 grad | 8 (2×4) |
| 4 (kwadru) | 2.0 | 1.0 | (1.0,1.0), (1.0,2.0), (2.0,1.0), (2.0,2.0) | ± 1.5–2 grad | 12 (4×3) |
| 4 (djamant) | 2.1 | 1.05 | (1.5,0.45), (1.5,2.55), (0.45,1.5), (2.55,1.5) | ± 1.5–2 grad | 12 |
| 6 (grilja 2×3) | 1.5 | 0.75 | Punti tal-grilja f'0.75, 1.5, 2.25 | ± 1–1.5 grad | 18 (6×3) |
| 9 (grilja 3×3) | 1.0 | 0.5 | 0.5, 1.5, 2.5 kull assi | ±0.5–1 grad | 27 (9×3) |
Gwida tad-Deċiżjoni Prattika
| Uniformità tat-Temperatura Meħtieġa | Numru Rakkomandat ta 'Heaters | Spazjar | Qawwa Totali | Stima tal-ispiża |
|---|---|---|---|---|
| ± 5 gradi (kisi, ħasil) | 1–2 | Iċ-ċentru jew spazjati 2 m | 6–8 kW | Baxx |
| ± 3 gradi (kimika ġenerali) | 2–4 | Array ta '4 kwadri | 12 kW | Moderat |
| ± 2 gradi (kimika ta' preċiżjoni) | 4–6 | 2 × 3 grilja | 18 kW | Għoli |
| ±1 grad (farmaċewtiku, semikonduttur) | 9 | 3 × 3 grilja jew użanza | 27–36 kW | Għoli ħafna |
Eżempju tal-Qasam
Tank tal-electroplating ta' 3×3 m (setpoint ta' 80 grad, ±5 grad aċċettabbli) uża heater wieħed ta' 6 kW fiċ-ċentru. Il-kantunieri kienu 6 gradi cooler. L-impjant żied tliet ħiters oħra ta' 3 kW (total ta' 15 kW) f'firxa ta' 4-square array (pożizzjonijiet ta' 1.0 m u 2.0 m). Il-varjazzjoni tat-temperatura niżlet għal ±2 gradi. Il-qawwa żejda ppermettiet tisħin aktar mgħaġġel. L-impjant kien sodisfatt u ma kellux bżonn kontroll aktar strett.
Konklużjoni: 4-Heat Square Array (S=2.0 m, Distanza tal-Ħitan=1.0 m) għal Tank 3×3 m
Għal tank ta '3 m × 3 m, l-aħjar firxa ta' multi-heater għal distribuzzjoni uniformi tat-temperatura bi spiża raġonevoli hija 4 heaters rranġati f'mudell kwadru: kull heater jitqiegħed 1.0 m mill-eqreb żewġ ħitan (koordinati 1.0,1.0 eċċ.), spazjar 2.0 m bejn iċ-ċentri. Dan jagħti varjazzjoni fit-temperatura ta '±1.5–2.0 grad. Għal kontroll aktar strett (± 1 grad), uża 9 ħiters fi grilja 3 × 3. Għal applikazzjonijiet sensittivi għall-ispiża-, 2 ħiters jistgħu jkunu biżżejjed, iżda l-kantunieri jkunu aktar friski. Uża r-regola sempliċi: numru ta 'ħiters=(erja tat-tank / 4) għal ±2 grad , (erja tat-tank / 2) għal ±1 grad . F'tank 3×3 (9 m²), jiġifieri 2–4 ħiters għal ±2 grad, 4–6 għal ±1 grad. Poġġihom simmetrikament. Temperatura uniformi teħtieġ spazjar uniformi. Spazjahom sewwa, saħħan indaqs, ipproċessa tajjeb. It-tank huwa kwadru; il-firxa għandha tkun heaters kwadri. 4, metru 1 mill-ħitan. Dan huwa l-aħjar.
