Metalo apdailos gamyklai reikėjo pakeisti PTFE panardinamą šildytuvą 700 mm gylio sieros rūgšties anodavimo bakui. Bakas buvo 1000 mm pločio ir 1600 mm ilgio, o darbinis tūris – maždaug 1050 litrų. Esamas šildytuvas buvo standartinis tiesus įrenginys, kuris išsikišo į ruošinio kelią ir sugedo po 13 mėnesių. Techninės priežiūros komandai reikėjo šildytuvo, kuris tilptų į gilesnį baką, išlaikytų visišką panardinimą ir tiektų reikiamą galią saugiu vatų tankiu.
700 mm gylio bakas suteikia naudingesnio šildytuvo ilgio nei sekli rezervuaro, tačiau šildytuvas vis tiek turi būti tokio dydžio, kad tilptų į turimą erdvę ir kad būtų užtikrintas saugus panardinimas esant minimaliam skysčio lygiui.
Panardinimo gylio apribojimas
700 mm gylio bakas neužtikrina 700 mm naudingo šildytuvo ilgio. Skysčio lygis turi būti pakankamai aukštas, kad padengtų ruošinius, o šildytuvas turi likti visiškai panardintas iki minimalaus skysčio lygio. Praktiškai naudingas šildomas ilgis 700 mm gylio rezervuare yra 450–550 mm, priklausomai nuo antvandeninio borto ir lygio svyravimų.
Tiesus šildytuvas, kurio šildomas ilgis yra 500 mm, suteikia 500 mm šildomo ilgio. 5 kW galiai esant 1,0 W/cm², reikalingas paviršiaus plotas yra 5000 cm². Kai apvalkalo skersmuo 32 mm, paviršiaus plotas yra maždaug 100 cm² 100 mm ilgio. 500 mm šildomas ilgis suteikia tik 500 cm²{14}}daug mažiau nei reikalaujama. Reikia didesnio apvalkalo skersmens arba kelių{16}}eilių konfigūracijos.
| Bako gylis | Naudojamas šildomas ilgis | Paviršiaus plotas prie 32 mm apvalkalo | Paviršiaus plotas prie 50 mm Apvalkalo | Šildomas Ilgis Reikalingas 5000 cm² |
|---|---|---|---|---|
| 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 | 1 111–1 429 mm |
| 700 mm | 450–550 mm | 450–550 cm² | 707–864 cm² | 909–1 111 mm |
| 800 mm | 550–650 mm | 550–650 cm² | 864–1 021 cm² | 769–909 mm |
Šildomo ilgio ir paviršiaus ploto reikalavimai 5 kW galiai esant 1,0 W/cm²
L-ar U-formos šildytuvo sprendimas
L- arba U- formos panardinamasis PTFE šildytuvas sulenkia šildomą elementą, kad į gilų baką tilptų daugiau paviršiaus. Įprastas L-formos šildytuvas su 500 mm vertikalia sekcija ir 600 mm horizontalia sekcija suteikia 1 100 mm šildomo ilgio -daugiau nei dvigubai ilgesnį nei tiesus šildytuvas tame pačiame bako gylyje.
Kai apvalkalo skersmuo 50 mm, 1 100 mm šildomas ilgis sudaro maždaug 1 728 cm² paviršiaus plotą. Tai vis dar yra mažiau nei 5000 cm², reikalingo 5 kW galiai esant 1,0 W/cm². Reikalinga kelių{11}}pasitų konfigūracija.
| Šildytuvo konfigūracija | Šildomas ilgis | Paviršiaus plotas 32 mm | Paviršiaus plotas 50 mm | Tinka į 700 mm baką |
|---|---|---|---|---|
| Tiesus, 500 mm | 500 mm | 500 cm² | 785 cm² | Taip, bet ploto nepakanka |
| L- formos, 500 + 600 mm | 1100 mm | 1100 cm² | 1728 cm² | Taip |
| U-formos, 500 + 400 + 500 mm | 1400 mm | 1400 cm² | 2199 cm² | Taip |
| Daugia{0}}praėjimas, 4 × 500 mm | 2000 mm | 2000 cm² | 3 142 cm² | Taip |
| Daugia{0}}praėjimas, 7 × 500 mm | 3500 mm | 3500 cm² | 5 498 cm² | Tvirtas prigludimas |
Šildytuvo konfigūracijos 700 mm gylio bakui
Šildytuvo įdėjimas į baką
Šildytuvas turi tilpti į laisvą erdvę, netrukdydamas ruošiniams ar srautui. 1 000 × 1 600 mm talpykloje šildytuvą galima pastatyti išilgai vienos sienos, paliekant centrinį tūrį ruošinio stovui. Daugiatakis šildytuvas su 500 mm vertikalia sekcija ir 600 mm horizontalia dalimi tinka išilgai 1 600 mm sienos.
Šildytuvas turi būti pastatytas taip, kad šildomas skyrius būtų visiškai panardintas iki minimalaus skysčio lygio. 700 mm gylio bakas su 600 mm skysčio lygiu ir 100 mm antvandeniniu bortu užtikrina 500 mm naudingą gylį. Šildytuvo šildomoji sekcija turi būti apatinėje 450 mm bako dalyje, o šildomos dalies viršus turi būti bent 50 mm žemiau minimalaus skysčio lygio.
Srauto ir temperatūros vienodumas
Daugiatakis šildytuvas giliame bake 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 priklauso nuo natūralios konvekcijos, šildytuvas turi būti pastatytas taip, kad kylantis šilumos srautas galėtų išeiti neįstrigęs.
| 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
700 mm gylio bakui, kurio galia yra 5 kW esant 1,0 W/cm², reikalingas kelių srautų šildytuvas, kurio standartinės produktų linijos gali nepasiūlyti. Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su kelių eilių konstrukcija, 50 mm apvalkalo skersmeniu ir 30–40 mm praėjimo tarpais pašalina pagrindinę erdvės trūkumo priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja rezervuaro matmenų, skysčio lygio diapazono, reikiamos galios, vonios chemijos ir srauto sąlygų. Įrenginiams su giliais rezervuarais šis pritaikymo metodas{11}}užtikrina reikiamą paviršiaus plotą turimoje erdvėje.
