Tank kimiku jista 'jkollu biżżejjed qawwa tal-heater u xorta jissielet biex jilħaq temperatura ta' proċess uniformi. Raġuni komuni hija ċirkolazzjoni likwida inadegwata madwar il-PTFE immersjoni heater.
Meta l-likwidu msaħħan jibqa 'qrib il-wiċċ tal-heater minflok jiċċaqlaq mit-tank, jiżviluppaw gradjenti tat-temperatura. Il-kontrollur jista 'jirrapporta t-temperatura fil-mira filwaqt li reġjuni kesħin jibqgħu x'imkien ieħor fit-tank tal-proċess.
Għal tagħmir kimiku, l-għażla tal-heater u l-moviment tal-likwidu għandhom għalhekk jiġu ttrattati bħala problema waħda tad-disinn-termali.
Is-Sħana Trid Tbiegħed Mill-Heater
Ħiter ta 'immersjoni jikkonverti l-enerġija elettrika f'enerġija termali fil-wiċċ attiv tiegħu. Il-likwidu tal-madwar għandu mbagħad iġorr dik is-sħana 'l bogħod.
Relazzjoni ta' trasferiment tas-sħana-simplifikata hija:
Q=hAΔT
fejnQtiġi trasferita sħana,hhuwa l-koeffiċjent effettiv ta' trasferiment tas-sħana-,Ahuwa tisħin erja tal-wiċċ, uΔThija d-differenza fit-temperatura bejn il-wiċċ tat-tisħin u l-likwidu tal-madwar.
Iċ-ċirkolazzjoni tal-likwidu taffettwah. Meta l-fluss madwar il-heater ikun dgħajjef, is-saff tal-konfini termali jista 'jsir eħxen u t-trasferiment tas-sħana jista' jsir inqas effettiv.
Il-heater xorta jista 'jikkonsma l-enerġija elettrika mistennija, iżda d-distribuzzjoni tat-temperatura ġewwa t-tank tista' ssir irregolari.
Il-konvezzjoni naturali mhix dejjem biżżejjed
Meta l-likwidu ħdejn il-heater jisħon, id-densità tiegħu tista 'tinbidel u l-konvezzjoni naturali tista' tibda. Dan jista 'joħloq ċirkolazzjoni mingħajr pompa.
Madankollu, l-effettività tal-konvezzjoni naturali tiddependi fuq il-proprjetajiet tal-fluwidu, id-differenza fit-temperatura, il-ġeometrija tat-tank, l-orjentazzjoni tal-heater u l-viskożità.
Likwidu ta'-viskożità baxxa f'tank fond jista' jiċċirkola relattivament faċilment. Soluzzjoni kimika kkonċentrata jew viskuża tista 'tġib ruħha b'mod differenti.
Huwa għalhekk li heater li jaħdem tajjeb f'banju kimiku wieħed ma jistax awtomatikament ikun mistenni li jipprovdi l-istess uniformità tat-temperatura f'banju ieħor bi proprjetajiet ta 'fluwidu differenti.
Iċ-Ċirkolazzjoni Mekkanika Tibdel l-Ambjent Termali
Pompi, aġitaturi, u fluss tal-proċess jistgħu jżidu b'mod sinifikanti l-moviment tal-likwidu madwar il-wiċċ tat-tisħin.
Il-konsiderazzjoni importanti mhix sempliċement ir-rata tal-fluss nominali tal-pompa. Id-direzzjoni tal-fluss u l-veloċità lokali madwar il-heater huma wkoll importanti.
Pereżempju, linja tar-ritorn tista 'toħloq ċirkolazzjoni qawwija ħdejn naħa waħda tat-tank filwaqt li tħalli n-naħa opposta relattivament staġnata.
Bl-istess mod, heater installat direttament quddiem fluss qawwi ta' skariku jista' jesperjenza kundizzjonijiet differenti ħafna ta' trasferiment tas-sħana-minn heater ieħor pożizzjonat f'kantuniera ta' fluss-baxx.
Il-post tal-heater għandu għalhekk jiġi evalwat flimkien mal-mudell taċ-ċirkolazzjoni.
Il-Pożizzjoni tal-Heater Tista' Taffettwa ċ-Ċirkolazzjoni
A PTFE immersjoni heaterinstallat qrib wisq ta 'ħajt tat-tank jista' jirrestrinġi l-moviment tal-likwidu madwar parti mill-wiċċ tat-tisħin tiegħu.
Pajpijiet interni u komponenti strutturali jistgħu joħolqu żoni mejta simili.
Għal tank kompatt, għandhom jiġu riveduti diversi dimensjonijiet:
Ħiter-mal--distanza tal-ħajt
Heater-sal--distanza tal-qiegħ
Distanza mill-pajpijiet interni
Distanza mill-ħwienet taċ-ċirkolazzjoni
Distanza miż-żoni tat-tagħbija tal-biċċa tax-xogħol
Orjentazzjoni tas-sezzjoni tat-tisħin attiv
L-għan huwa li jinżamm skambju likwidu adegwat madwar il-wiċċ attiv mingħajr ma jinħolqu restrizzjonijiet tal-fluss bla bżonn.
Żona tat-Tisħin u Ċirkolazzjoni Xogħol Flimkien
Ikkunsidra rekwiżit ta' tisħin illustrattiv ta' 12 kW.
| Arranġament tat-tisħin | Qawwa | Żona attiva | Fluss medju tas-sħana | Kundizzjoni taċ-ċirkolazzjoni |
|---|---|---|---|---|
| Żona kompatta | 12 kW | 0.60 m² | 20 kW/m² | Dgħajjef |
| Żona mqassma | 12 kW | 1.20 m² | 10 kW/m² | Moderat |
| Żona mqassma | 12 kW | 1.20 m² | 10 kW/m² | Qawwija |
Il-fluss medju tas-sħana huwa kkalkulat minn:
q = P/A
Dawn iċ-ċifri huma illustrattivi aktar milli limiti operattivi universali.
It-tqabbil juri għaliex l-enerġija waħedha ma tiddeskrivix il-prestazzjoni termali. L-istess 12 kW jistgħu jipproduċu kundizzjonijiet operattivi differenti skont iż-żona tat-tisħin u l-moviment tal-likwidu.
Ċirkolazzjoni Fqira Tista' Tgħawweġ il-Kontroll tat-Temperatura
Ejja ngħidu li sensor tat-temperatura jitqiegħed f'sezzjoni-imħallta sew tat-tank waqt li l-heater joqgħod f'reġjun ta' fluss-baxx.
Is-sensor jista 'jilħaq it-temperatura fil-mira bil-mod, u jikkawża li l-kontrollur iżomm it-tisħin għal aktar żmien. Sadanittant, il-likwidu immedjatament madwar il-heater jista 'jsir sinifikament aktar sħun mit-temperatura tal-massa mkejla.
Is-sitwazzjoni opposta tista 'sseħħ ukoll meta s-sensor jinsab qrib mogħdija ta' ċirkolazzjoni qawwija filwaqt li reġjun ieħor jibqa 'mħallat ħażin.
L-immappjar tat-temperatura f'diversi punti jista' jgħin biex jiġu identifikati dawn il-kundizzjonijiet waqt l-ikkummissjonar.
Il-viskożità tagħmel iċ-ċirkolazzjoni aktar importanti
Il-konċentrazzjoni kimika tista 'tinfluwenza l-viskożità. Hekk kif tiżdied il-viskożità, il-moviment tal-fluwidu jista 'jsir aktar diffiċli u l-konvezzjoni naturali tista' tiddgħajjef.
Dan jista 'jżid l-importanza taċ-ċirkolazzjoni mekkanika, partikolarment meta tkun meħtieġa qawwa ta' tisħin sostanzjali.
Proċess b'viskożità għolja għalhekk m'għandux jitqies bl-użu ta' suppożizzjonijiet ta' ċirkolazzjoni bħall-ilma-mingħajr ma jiġu vverifikati l-proprjetajiet attwali tal-fluwidu.
Id-disinn termali għandu jqis id-densità, il-viskożità, il-kapaċità speċifika tas-sħana, it-temperatura operattiva u l-metodu ta 'ċirkolazzjoni flimkien.
Kif Evalwa ċ-Ċirkolazzjoni Waqt l-Għażla
Diversi mistoqsijiet prattiċi jistgħu jiġu inklużi fl-ispeċifikazzjoni tat-tagħmir:
X'inhi r-rata normali tal-fluss tal-proċess?
Fejn jidħol il-likwidu u joħroġ mit-tank?
L-aġitazzjoni mekkanika hija disponibbli?
Liema żoni tat-tank għandhom ċirkolazzjoni dgħajfa?
Fejn se jiġi installat il-heater?
Fejn se titkejjel it-temperatura?
Il-viskożità tinbidel b'mod sinifikanti mat-temperatura jew il-konċentrazzjoni?
Dawn id-dettalji jgħinu biex jiddeterminaw jekk żona waħda tat-tisħin imqassma jew diversi żoni iżgħar humiex aktar xierqa.
Iċ-ċirkolazzjoni għandha tiġi kkunsidrata qabel ma tiżdied il-qawwa
Jekk tank għandu uniformità fqira tat-temperatura, sempliċement iż-żieda tal-wattage tal-heater tista 'żżid it-tagħbija termali lokali mingħajr ma ssolvi l-problema taċ-ċirkolazzjoni sottostanti.
Approċċ aħjar huwa li teżamina l-erja tas-superfiċje tat-tisħin, il-pożizzjoni tal-heater, id-direzzjoni tal-fluss, it-temperatura-lokazzjoni tas-sensuri, u l-proprjetajiet tal-fluwidu flimkien.
Għal aPTFE immersjoni heater, it-trasferiment tas-sħana effiċjenti jiddependi fuq aktar minn input elettriku. Moviment tal-likwidu adegwat jgħin biex jittrasporta s-sħana mill-wiċċ tal-PTFE fil-volum tal-proċess u jappoġġja temperatura tal-banju aktar konsistenti.
Meta ċ-ċirkolazzjoni hija limitata, il-ġeometrija tat-tank hija irregolari, jew is-soluzzjoni kimika għandha viskożità għolja, jista 'jiġi żviluppat arranġament ta' heater personalizzat madwar il-mudell tal-fluss attwali, żona ta 'tisħin attiva, fond ta' immersjoni u temperatura tal-proċess meħtieġa.
