Cheminės talpyklos gali rodyti skirtingus temperatūros rodmenis, net kai naudojama ta pati šildymo plokštė, galia ir valdiklis. Vienas dažnai nepastebimas kintamasis yrašildymo plokštės montavimo gylis. Pastačius šildymo paviršių per arti bako dugno, skysčio paviršiaus ar gamybos įrangos, gali pasikeisti cirkuliacija ir atsirasti netolygus šilumos pasiskirstymas.
Inžinerinė pusiausvyra yra tarp šildytuvo pastatymo ten, kur šiluma gali efektyviai patekti į skystį, ir išlaikyti pakankamą tarpą stabiliai konvekcijai ir proceso veikimui.
Šildymo gylis keičia skysčio cirkuliaciją
Kai kaitinimo plokštė sušildo aplink esantį cheminį tirpalą, šildomas skystis tampa mažiau tankus ir linkęs judėti aukštyn.
Šią natūralią konvekciją galima supaprastinti taip:
Karštas skystis pakyla → jį pakeičia vėsesnis skystis → vystosi nuolatinis šilumos perdavimas
Montavimo gylis lemia, kaip ši cirkuliacija vystosi aplink plokštę.
Apatinėje-kaitinimo plokštėje gali būti skatinama cirkuliacija aukštyn per baką, o šalia paviršiaus esanti plokštė gali daugiausia šildyti viršutinę skysčio sritį.
Nė viena tvarka nėra visuotinai pranašesnė.
Apatinė padėtis gali pagerinti masinį šildymą
Cisternų, kurie labai priklauso nuo natūralios konvekcijos, šildymo plokštės padėtis link apatinės bako dalies gali leisti šildomam skysčiui pakilti dideliu kiekiu.
Šis išdėstymas gali paskirstyti šiluminę energiją nereikalaujant itin didelės priverstinės cirkuliacijos.
Tačiau tarpas tarp šildymo plokštės ir bako dugno išlieka svarbus.
Jei tarpas tampa per mažas, skysčio judėjimas po plokšte gali būti apribotas.
Susidaręs sustingęs sluoksnis gali padidinti vietinę paviršiaus temperatūrą.
Per didelis gylis gali sumažinti efektyvų šildymą
Kaitinimo plokštė, sumontuota labai žemai giliame rezervuare, gali efektyviai šildyti apatinį skystį, o tolimesniuose viršutiniuose regionuose yra pakankamai vėsių, jei cirkuliacija yra silpna.
Tada tūrinės temperatūros jutiklis gali rodyti mažesnį rodmenį nei skystis, esantis aplink šildytuvą.
Didinant šildytuvo galią galima kompensuoti vidutinę temperatūrą, tačiau gali pablogėti vietinis temperatūros skirtumas.
Štai kodėl montavimo gylis turėtų būti vertinamas kartu su cirkuliacija, o ne kaip atskiras matmuo.
| Šildymo plokštės padėtis | Cirkuliacijos charakteristika | Temperatūros profilis | Tipiškas taikymas |
|---|---|---|---|
| Netoli bako dugno | Stiprus aukštyn konvekcijos potencialas | Tinka gerai{0}}maišytame skystyje | Gilūs tankai |
| Apatinė -vidurinė padėtis | Subalansuotas paskirstymas | Paprastai stabilus | Bendras cheminis apdorojimas |
| Šalia skysčio paviršiaus | Ribotas apatinės{0}}zonos šildymas | Galimas vertikalus gradientas | Seklios talpyklos |
| Labai arti bako dugno | Apribotas vietinis srautas | Vietinė karšto regiono rizika | Venkite ten, kur tarpas yra nepakankamas |
Tai bendros tendencijos; tikrieji rezultatai priklauso nuo bako geometrijos ir skysčio savybių.
PTFE kaitinimo plokštės priklauso nuo{0}}skysčio šoninio šilumos perdavimo
PTFE dažniausiai pasirenkamas cheminiam šildymui dėl savo cheminio atsparumo ir elektros izoliacijos.
Dėl santykinai mažo šilumos laidumo skysčio{0}}šilumos perdavimas yra ypač svarbus.
Kai skysčio cirkuliacija aplink plokštę bloga, šildytuvo konstrukcijoje gali kauptis šiluma.
Paviršiaus temperatūra gali pakilti, net jei birių cheminių medžiagų vonia išlieka žemesnė už tikslinę temperatūrą.
Todėl pagrįstas montavimo gylis padeda išlaikyti stabilų šiluminį kelią iš varžos grandinės per PTFE konstrukciją į cirkuliuojantį skystį.
Nereikėtų ignoruoti bako dugno tarpo
Dažna montavimo klaida yra šildymo plokštės pastatymas beveik tiesiai prie bako dugno.
Mažas tarpas gali atrodyti mechaniškai efektyvus, tačiau jis gali sukurti mažo{0}}tėkmės sritį.
Poveikis tampa stipresnis, kai šildymo plokštė turi didelį galios tankį.
Pavyzdžiui, 4 kW šildymo plokštės, veikiančios virš 0,10 m², vidutinis šilumos srautas yra apie 40 kW/m².
Jei skysčio cirkuliacija po plokštelės dalimi yra apribota, ši sritis gali žymiai prasčiau pašalinti šilumą.
Skysčio lygis taip pat keičia efektyvų gylį
Ta pati fiksuota kaitinimo plokštė, esant skirtingam skysčio lygiui, gali veikti skirtingai.
Jei skysčio lygis nukrenta žemiau aktyvaus paviršiaus dalies, atviroje dalyje nebeliks tos pačios aušinimo aplinkos.
Tai ypač svarbu partijų bakams su kintamu darbiniu tūriu.
Tinkamai valdymo sistemai gali prireikti žemo -lygio blokavimo, kad būtų išvengta veikimo, kai nepakanka skysčio padengti aktyvų šildymo paviršių.
Gamybos įrenginiai gali pakeisti srauto kelią
Lentynos, krepšiai, ruošiniai ir laikikliai gali užblokuoti natūralią cirkuliaciją, kurią sukuria apatinė šildymo plokštė.
Todėl įprastos gamybos metu bakas, kuris efektyviai cirkuliuoja eksploatacijos metu, gali susisluoksniuoti.
Įrengimo gylis turėtų būti vertinamas pagal faktinę gamybos konfigūraciją, o ne tuščią baką.
Priverstinė cirkuliacija keičia dizainą
Siurblys{0}}varoma cirkuliacija gali sumažinti priklausomybę nuo natūralios konvekcijos.
Jei skysčio srautas teka tiesiai per šildymo plokštę, konvekcijos požiūriu montavimo gylis tampa mažiau svarbus.
Tačiau srauto paskirstymas vis dar svarbus.
Siurblio sistema, kuri greitai perkelia skystį per vieną sekciją, o kitą palieka nejudantį, paviršius gali atvėsinti netolygiai.
Todėl vien srauto greičio nepakanka; Taip pat svarbu srauto kryptis ir vietinis greitis.
Temperatūros jutiklio padėtis turi atitikti šildytuvo gylį
Jutiklio vieta gali sukelti klaidinančius temperatūros rodmenis.
Per arti kaitinimo plokštės esantis jutiklis gali aptikti vietoje šildomą skystį.
Toli virš šildytuvo esantis jutiklis gali aptikti vėsesnę sritį, atsiradusią dėl nepakankamos cirkuliacijos.
Proceso valdymui jutiklis turi rodyti tikrąją skysčio -temperatūrą, susijusią su chemine reakcija arba apdorojimo zona.
Šildymo plokštės montavimo gylio pasirinkimas
Montavimo gylis turi būti parenkamas pagal rezervuaro aukštį, darbinio skysčio lygį, natūralią ar priverstinę cirkuliaciją, šildytuvo galios tankį, armatūros išdėstymą ir reikiamą temperatūros vienodumą.
Žemesnė padėtis gali palaikyti aukštyn nukreiptą konvekciją, tačiau nepakankamas tarpas apačioje gali sukelti vietinį perkaitimą. Didesnė vieta gali supaprastinti montavimą, bet gali padidinti vertikalius temperatūros gradientus.
Naudojant individualias šildymo plokštes, bako gylis, minimalus ir didžiausias skysčio lygis, dugno tarpas, cirkuliacijos kryptis, gamybos įrangos matmenys, darbinė temperatūra ir šildymo galia turi būti vertinami kartu. Tinkamas montavimo gylis gali pagerinti šilumos paskirstymą nereikalaujant papildomos šildytuvo galios.
