F'tankijiet baffled-użati għat-taħlit, reazzjonijiet kimiċi, u trasferiment tas-sħana-l-ispazju bejn il-baffle u l-ħajt tat-tank joħloq kanal ta' bypass tal-fluss. Jekk heater PFA jitqiegħed f'dan il-kanal, il-veloċità tal-fluss li jgħaddi mill-heater għandha tkun biżżejjed biex iżżomm it-trasferiment tas-sħana u tevita sħana żejda lokalizzata. Il-veloċità minima tal-bypass tal-fluss għall-ħiters tal-PFA fis-servizz tal-ilma hija 0.3-0.5 m/s biex iżżomm it-temperatura tal-wiċċ tal-PFA fi ħdan 10 gradi tal-fluwidu tal-massa f'densitajiet tipiċi tal-watt (3-5 W/cm²). Għal spazjar tal-baffle partikolari (distakk bejn it-tarf tal-baffle u l-ħajt tat-tank), id-dijametru tal-heater għandu jintgħażel sabiex l-erja tas-sezzjoni trasversali-tal-kanal tal-bypass madwar il-heater tkun kbira biżżejjed biex iżżomm il-veloċità. Ir-regola: heater OD għandu jkun Inqas minn jew ugwali għal 50% tal-wisa 'tal-baffle gap. Għal vojt ta 'baffle ta' 100 mm, OD massimu tal-heater huwa 50 mm. Għal vojt ta '50 mm, OD massimu tal-heater huwa 25 mm. Ħiters akbar jifgaw il-fluss, inaqqsu l-veloċità u jikkawżaw sħana żejda.
Kalkolu tal-Veloċità tal-Bypass tal-Fluss
Il-veloċità fid-distakk tal-baffle hija v=Q / A, fejn Q hija r-rata tal-fluss volumetrika mill-aġitatur jew mill-pompa tar-riċirkolazzjoni, u A hija l-erja tas-sezzjoni trasversali- tad-distakk mhux okkupat mill-heater. Il-wisa 'tal-vojt totali huwa W, il-heater OD huwa D, u l-għoli tat-tank huwa H (preżunt mgħaddas għal kollox). Iż-żona ħielsa A_free=(W - D) × H. Jekk D joqrob lejn W, A_free joqrob lejn iż-żero, il-veloċità tonqos b'mod drammatiku. Biex tinżamm v Akbar minn jew ugwali għal 0.3 m/s, A_free għandu jkun akbar minn jew ugwali għal Q / 0.3. Għal tank tipiku b'aġitatur li jwassal Q=0.05 m³/s (3 m³/min), H=2 m, meħtieġ A_free=0.05 / 0.3=0.167 m². Imbagħad (W - D) × 2=0.167, allura W - D=0.0835 m=83.5 mm. Jekk W=150 mm, massimu D=150 - 83.5=66.5 mm. Ħiter ta' 65 mm jaħdem. Jekk W=100 mm, massimu D=100 - 83.5=16.5 mm-a heater żgħir ħafna. F'dan il-każ, il-heater ma jistax jitqiegħed fid-distakk tal-baffle; trid tiġi rilokata.
Għal tankijiet ta 'konvezzjoni naturali (l-ebda pompa, l-ebda aġitatur), il-veloċità tal-fluss hija ġġenerata mill-buoyancy. Iż-żieda fil-veloċità massima tul heater hija bejn wieħed u ieħor v=√(2 × g × × ΔT × L), fejn g=9.81 m/s², huwa koeffiċjent ta 'espansjoni termali (0.0004/ grad għall-ilma), ΔT hija differenza fit-temperatura bejn il-wiċċ tal-heater u l-massa (10 gradi), u L huwa tul tal-heater (1 m). v=√(2 × 9.81 × 0.0004 × 10 × 1)=√(0.0785)=0.28 m/s- fil-minimu. Kwalunkwe restrizzjoni li tnaqqas din il-veloċità tirriskja sħana żejda. Għall-konvezzjoni naturali, id-dijametru tal-heater għandu jkun Inqas minn jew ugwali għal 30% tal-wisa 'tal-baffle gap biex jiġi evitat fgar.
Dijametru tal-Heater vs Tabella tal-Għażla tal-Gap tal-Baffle
| Wisa' tal-Gap tal-Baffle (mm) | Tip ta' Fluss | Minimu Meħtieġa v (m/s) | OD Massimu tal-Heater (mm) għal v Akbar minn jew ugwali għal min | Ħiter Rakkomandat OD (mm) | Noti |
|---|---|---|---|---|---|
| 50 | Sfurzat (pompa, aġitatur) | 0.3 | 25 | 20–25 | Issikkat iżda fattibbli |
| 50 | Konvezzjoni naturali | 0.25 | 15 | 12–16 | Ħiter żgħir ħafna |
| 75 | Sfurzat | 0.3 | 40 | 32–38 | Tajjeb |
| 75 | Naturali | 0.25 | 22 | 20–25 | Aċċettabbli |
| 100 | Sfurzat | 0.3 | 58 | 50 | Standard |
| 100 | Naturali | 0.25 | 30 | 25 | OK |
| 125 | Sfurzat | 0.3 | 83 | 75 | Ħiter kbir possibbli |
| 150 | Sfurzat | 0.3 | 108 | 100 | Tipiku għal tankijiet kbar |
| 200 | Sfurzat | 0.3 | 158 | 150 | Ħiters multipli jistgħu joqogħdu |
Konsegwenzi ta 'Heater Oversized f'Baffle Gap
Jekk id-dijametru tal-heater huwa kbir wisq għad-distakk tal-baffle (D > 0.6 × W għal fluss sfurzat, D > 0.3 × W għal konvezzjoni naturali), iseħħu tliet problemi:
Staġnar tal-fluss: Il-veloċità tinżel taħt 0.2 m/s. Il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana h jinżel minn 500–1,000 W/m²·K għal 100–300 W/m²·K. Għal densità kostanti ta 'watt, it-temperatura tal-wiċċ tal-PFA titla' b'20-50 grad.
Is-sħana żejda lokalizzata: L-aktar punt sħun huwa fuq in-naħa 'l isfel tal-heater (fil-qawmien). Id-differenza fit-temperatura bejn upstream u downstream tista 'tilħaq 20-30 grad, u tikkawża stress termali irregolari.
Skalar aċċellerat: Veloċità baxxa tippermetti li l-bżieżaq u l-partiċelli jeħel mal-heater, u jiffurmaw skala u bijofilms. L-iskala tkompli tnaqqas it-trasferiment tas-sħana, u toħloq ċirku ta 'rispons pożittiv.
Spezzjoni fuq il-post ta 'heater ta' daqs eċċessiv f'qasma ta 'baffle turi mudell distint: il-PFA huwa safra jew kannella fuq in-naħa 'l isfel, b'depożiti ta' skala abjad. In-naħa upstream tista' tidher normali. Jekk dan il-mudell jiġi osservat, il-heater huwa kbir wisq għad-distakk.
Alternattivi ta 'Installazzjoni Meta Gap Huwa Żgħir Wisq
Jekk id-dijametru tal-heater meħtieġ jaqbeż il-massimu permissibbli għad-distakk tal-baffle, ikkunsidra dawn l-alternattivi:
Riloka l-heater: Immonta l-heater fiċ-ċentru tat-tank (bogħod minn baffles) jew f'linja ta 'riċirkolazzjoni. L-immuntar taċ-ċentru spiss ikollu veloċità tal-fluss ogħla minn lakuni tal-baffle.
Uża ħiters iżgħar multipli: Minflok heater wieħed ta' 50 mm, uża żewġ heaters ta' 25 mm. L-erja tal-wiċċ totali (u l-qawwa) tista 'tkun l-istess, iżda kull heater iżgħar għandu restrizzjoni tal-fluss aktar baxxa.
Żid id-distakk tal-baffle: Jekk id-disinn tat-tank jippermetti, żid W billi ċċaqlaq il-baffles jew it-tirqim it-truf tal-baffles. Iż-żieda ta '25 mm mal-vojt tippermetti heater ta' 50 mm fejn 32 mm biss jaqblu qabel.
Żid aċċeleratur tal-fluss: Installa eductor żgħir jew żennuna tal-ġett fid-distakk tal-baffle biex iżżid il-veloċità lokali. Iż-żennuna tikkonsma ftit enerġija tal-pompa iżda tirrestawra t-trasferiment tas-sħana.
Eżempju tal-Qasam
Tank tat-taħlit ta' 5,000 L kellu vojt tal-baffle ta' 80 mm. L-impjant installat heater PFA 63 mm (79% tad-distakk). Il-veloċità tal-fluss (imkejla) kienet 0.12 m/s. Il-heater żdied fi żmien 3 xhur, u t-temperatura tal-wiċċ tal-PFA laħqet 115 grad f'ilma ta '70 grad (żieda ta' 45 grad). L-impjant biddelha b'żewġ ħiters ta '25 mm (qawwa totali l-istess) imqiegħda fuq kull naħa tal-baffle. Il-veloċità madwar kull heater kienet 0.35 m/s. L-iskala mnaqqsa, it-temperatura tal-wiċċ niżlet għal 85 grad, u l-ħajja tal-heater estiża minn 6 xhur sa 5 snin. L-ispiża ta 'żewġ ħiters (2 × 500=500=1,000) kienet ogħla minn ħiter wieħed ta' 63 mm ($800), iżda l-ħajja itwal u t-tnaqqis tal-waqfien imħallsa lura fi żmien 18-il xahar.
Konklużjoni: Heater OD Inqas minn jew ugwali għal 0.5 × Baffle Gap għal Fluss Furzat
Għal heater PFA installat f'baffle gap, agħżel id-dijametru tal-heater tali li OD Inqas minn jew ugwali għal 0.5 × wisa 'ta' baffle gap (W) għal fluss sfurzat (ippumpjat jew aġitat), u OD Inqas minn jew ugwali għal 0.3 × W għal konvezzjoni naturali. Dan jiżgura żona ħielsa biżżejjed biex tinżamm il-veloċità minima tal-bypass tal-fluss ta '0.3 m/s (sfurzat) jew 0.25 m/s (naturali). Ħiters ta 'daqs kbir jifgaw il-fluss, li jikkawżaw veloċità baxxa, temperatura għolja tal-wiċċ, skalar aċċellerat, u falliment prematur. Kejjel id-distakk, ikkalkula l-OD massimu permissibbli, u agħżel kif xieraq. Jekk l-OD meħtieġ jaqbeż il-limitu, riloka l-heater jew uża ħiters iżgħar multipli. Id-distakk tal-baffle huwa għall-fluss, mhux għall-mili tal-akbar heater possibbli. Irrispetta d-distakk, id-daqs tal-heater, żomm il-fluss. Il-heater tiegħek se jirringrazzjak bis-snin ta 'servizz.
