Dengimo cechui reikėjo pakeisti PTFE panardinamą šildytuvą 600 mm gylio nikeliavimo bakui. Bakas buvo 800 mm pločio ir 1200 mm ilgio, o darbinis tūris – maždaug 550 litrų. Esamas šildytuvas buvo standartinis L-formos blokas, išsikišęs į ruošinio kelią ir sugedęs po 14 mėnesių. Techninės priežiūros komanda norėjo pritaikyto šildytuvo, kuris tilptų į rezervuaro vietą, veiktų mažu vatų tankiu ir netrukdytų ruošiniams.
Norint pritaikyti PTFE panardinamą šildytuvą konkrečiam bako gyliui, reikia subalansuoti keturis apribojimus: galimą panardinimo gylį, reikiamą paviršiaus plotą mažam vatų tankiui, bako geometriją ir srauto sąlygas šildytuvo vietoje.
Panardinimo gylio apribojimas
600 mm gylio bakas neužtikrina 600 mm naudingo šildytuvo ilgio. Skysčio lygis turi būti pakankamai aukštas, kad padengtų ruošinius, o šildytuvas turi likti visiškai panardintas iki minimalaus skysčio lygio. Praktiškai šildomas 600 mm gylio rezervuaro ilgis yra 350–450 mm, priklausomai nuo antvandeninio borto ir lygio svyravimų.
Standartinis tiesus šildytuvas, kurio šildomas ilgis yra 400 mm, suteikia maždaug 400 cm² paviršiaus plotą, kai skersmuo 32 mm. Tai per mažai, kad veiktų naudojant mažą-vatų-tankį, esant įprastoms dengimo galioms. 4 kW galiai esant 1,0 W/cm² reikia 4 000 cm²{11}}dešimt kartų didesnio paviršiaus ploto, lyginant su vienu tiesiu praėjimu.
| Bako gylis | Naudojamas šildomas ilgis | Paviršiaus plotas prie 32 mm apvalkalo | Paviršiaus plotas prie 50 mm Apvalkalo | Šildomas Ilgis Reikalingas 4000 cm² |
|---|---|---|---|---|
| 400 mm | 250–300 mm | 250–300 cm² | 393–471 cm² | 2 000–2 667 mm |
| 500 mm | 300–350 mm | 300–350 cm² | 471–550 cm² | 1 429–1 667 mm |
| 600 mm | 350–450 mm | 350–450 cm² | 550–707 cm² | 889–1 143 mm |
| 700 mm | 450–550 mm | 450–550 cm² | 707–864 cm² | 727–909 mm |
Šildomo ilgio ir paviršiaus ploto reikalavimai 4 kW galiai esant 1,0 W/cm²
Kelių{0}} pasų sprendimas
Negilaus bako sprendimas yra kelių{0}}laidų šildytuvas. Šildomas elementas sulenktas į serpantino arba U-formos konfigūraciją, kuri telpa į turimą gylį, tuo pačiu užtikrinant kelis šildomus praėjimus. Keturių-takų šildytuvas su 400 mm pralaidumu užtikrina 1 600 mm šildomą ilgį, kurio plotas yra maždaug 400 × 200 mm.
Esant 50 mm skersmens apvalkalui, 1 600 mm šildomas ilgis sudaro maždaug 2 513 cm² paviršiaus plotą. Tai vis dar yra mažiau nei 4000 cm², reikalingo 4 kW darbui esant 1,0 W/cm². Reikia didesnio praėjimų skaičiaus arba didesnio apvalkalo skersmens.
| Leidimų skaičius | Praėjimo ilgis | Bendras šildomas ilgis | Pėdsakas (apytiksliai) | Paviršiaus plotas (50 mm) | Maksimali galia 1,0 W/cm² |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 400 mm | 800 mm | 400 × 100 mm | 1 257 cm² | 1,3 kW |
| 4 | 400 mm | 1600 mm | 400 × 200 mm | 2513 cm² | 2,5 kW |
| 6 | 400 mm | 2400 mm | 400 × 300 mm | 3770 cm² | 3,8 kW |
| 8 | 400 mm | 3200 mm | 400 × 400 mm | 5 027 cm² | 5,0 kW |
600 mm gylio bako kelių{0}}praėjimo konfigūracijos
Šildytuvo įdėjimas į baką
Šildytuvas turi tilpti į laisvą erdvę, netrukdydamas ruošiniams ar srautui. 800 × 1 200 mm talpykloje šildytuvą galima pastatyti išilgai vienos sienos, paliekant centrinį tūrį ruošinio stovui. Daugiatakis šildytuvas su 400 × 300 mm plotu patogiai telpa 1 200 mm sienoje.
Flanšas turi būti išdėstytas taip, kad šildytuvas kabėtų reikiamame gylyje. 600 mm gylio bakas su 500 mm skysčio lygiu ir 100 mm antvandeniniu bortu užtikrina 400 mm naudingą gylį. Šildytuvo šildomoji sekcija turi būti apatinėje 350 mm bako dalyje, o šildomos dalies viršus turi būti bent 50 mm žemiau minimalaus skysčio lygio.
Srauto ir temperatūros vienodumas
Daugiatakis šildytuvas seklioje talpykloje gali sukurti srauto šešėlį, jei praėjimai yra per arti vienas kito. Skystis tarp praėjimų gali sustingti, sumažindamas šilumos perdavimą ir susidarydamas karštas vietas. Atstumas tarp praėjimų turi būti bent 30–40 mm, kad tarp jų būtų galima tekėti.
Jei bake yra cirkuliacinis siurblys, šildytuvas turi būti pastatytas taip, kad srautas tekėtų per tarpus tarp praėjimų. Jei bakas remiasi natūralia konvekcija, šildytuvas turi būti pastatytas taip, kad kylantis šilumos srautas galėtų išeiti neįstrigęs tarp praėjimų.
| Pass Spacing | Srautas tarp praėjimų | Karšto taško rizika | Rekomenduojama taikymas |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Vargšas | Aukštas | Nerekomenduojama |
| 20-30 mm | Vidutinis | Vidutinis | Tik mažas vatų tankis |
| 30-40 mm | Gerai | Žemas | Dauguma programų |
| >40 mm | Puikiai | Labai žemas | Didelio vatų tankio arba klampūs skysčiai |
Tarpas tarp pralaidų ir jo poveikis srautui ir karštųjų taškų rizikai
Kai standartinis šildytuvas netelpa į baką
600 mm gylio bakui, kurio galia yra 4 kW, esant 1,0 W/cm², reikalingas kelių srautų šildytuvas, kurio standartinės produktų linijos gali nepasiūlyti. Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su šešiais arba aštuoniais praėjimais, 50 mm apvalkalo skersmeniu ir 30–40 mm tarpais pašalina pagrindinę erdvės apribojimo priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja rezervuaro matmenų, skysčio lygio diapazono, reikiamos galios, vonios chemijos ir srauto sąlygų. Įrenginiams su negiliais rezervuarais šis pritaikymas{10}}pateikia reikiamą paviršiaus plotą turimoje erdvėje.
