Kas sukelia vietines karštąsias vietas aplink PTFE panardinamus šildytuvus ir kaip jas pašalinti?

Dalys, apdorotos tam tikrose bako dalyse, turi degimo, spalvos pakitimo ar greitesnio užsiteršimo požymių, o kitose bako dalyse tos pačios dalys atitinka standartus. Terminis kartografavimas naudojant termoporų rinkinį arba infraraudonųjų spindulių vaizdavimą rodo, kad temperatūra keičiasi 15–25 laipsniais per 150 mm nuo PTFE panardinamojo šildytuvo apvalkalo. Šildytuvas veikia neviršijant nustatytų ribų, tačiau vietinis perkaitimas nuolat vyksta. Proceso inžinieriai ir rezervuarų dizaineriai turi rasti dinaminius skysčių- mechanizmus, kurie sukelia problemą, ir tada atlikti konkrečius cirkuliacijos pakeitimus, kad temperatūra vėl normaliai taptų ir apsaugotų gaminio kokybę.

Stačiausius šiluminius gradientus sukelia didelis vatų tankis šildytuvo paviršiuje. PTFE apvalkalai palaiko lauko temperatūrą žemesnę nei 150 laipsnių, tačiau kai energija nukreipiama į mažą paviršiaus plotą, ribinio sluoksnio temperatūra greitai pakyla. Bet kurioje sustingusioje vietoje skysčio sluoksnis šalia apvalkalo priartėja prie apvalkalo temperatūros, o skystis išlieka vėsesnis. Lokalus perkaitimas sunaikina šilumai jautrias chemines medžiagas, ant šildytuvo iš karto kaupiasi nuosėdos, o PTFE tarnavimo laikas sutrumpėja dėl nuolatinio šiluminio įtempimo.

Maišymas nevyksta gerai, kai srautas nėra tolygiai paskirstytas. Įkaitęs skystis pakyla išilgai apvalkalo, bet neišsisklaidys per visą baką. Jei neskatinsite srauto, šiltas sluoksnis kaupsis kišenėse šalia šildytuvo arba ant paviršiaus, todėl apatinės zonos bus nepakankamai šildomos. Šį judėjimą sukelia tik natūrali konvekcija, tačiau jo greitis vis dar mažas,-dažniausiai mažesnis nei 0,1 m/s vidutinio klampumo skysčiuose-, todėl jis negali prasiskverbti per rezervuaro geometriją ar klampumo barjerus. Rezultatas atrodo kaip karštos vietos, kurios lieka toje pačioje vietoje, kur produktas liečiasi.

Sprendimai, kur dėti šildytuvus, apsunkina problemą. Kai per daug įrenginių yra sumontuoti per arti vienas kito, jie sukuria persidengiančius šilumos barjero sluoksnius, kurie sutvirtina vienas kitą tarp elementų. Pastačius bet ką arčiau nei 200 mm nuo rezervuaro sienelių ar konstrukcinių elementų, pasunkėja grįžtamojo srauto trasų veikimas, todėl susidaro negyvos zonos recirkuliacijai. Abiejose sąrankose planuojamas tolygus šilumos įvedimas suskaidomas į mažas perkaitimo sritis, kurias šiluminis žemėlapis visada pastebi.

Natūrali konvekcija iš pradžių tinka tolygiai paskirstyti šilumą, tačiau ji taip pat sukuria stabilius, sluoksniuotus sluoksnius rezervuaruose, kurie yra aukšti arba turi minimalų maišymą. Šiltesnis, mažiau tankus skystis lieka virš vėsesnių sluoksnių, sudarydamas 5–10 laipsnių vertikalius gradientus vienam metrui. Šie sluoksniai lieka kartu, kol išorinis energijos šaltinis nesunaikina tankio sąsajos. Temperatūros netolygumas yra tiesiogiai susijęs su gaminio trūkumais, kurie buvo pastebėti tam tikruose bako kvadrantuose.

Praktinis cirkuliacijos padidinimas pašalina šiuos mechanizmus jų atsiradimo vietoje. Kai sparnuotės dedamos ant šildytuvo viršaus arba šono, jos užtikrina turbulentinį srautą, kuris nuolat šluoja šildytuvo paviršių ir sumaišo skystį su didžiuoju tūriu. Recirkuliaciniai siurbliai yra valdomas, mažos{2}}šlyties pasirinkimas. Įprastas būdas išspręsti stratifikaciją yra pridėti kuklų recirkuliacinį siurblį, kuris siurbia iš apačios ir grįžta į viršų. Tai per kelias minutes suskaido tankio sluoksnius ir išlygina temperatūrą.

Vatų tankio mažinimas vyksta kartu su geresne cirkuliacija. Ilgesni kaitinimo elementai arba keli mažesnio -vatų-tankio vienetai paskirsto tą patį energijos kiekį didesniame plote, todėl paviršiaus ir skysčio temperatūrų skirtumai tampa tolygesni. Esamus šildytuvus perkėlus link bako vidurio linijos ir toliau nuo kliūčių, atkuriami aiškūs srauto kanalai ir ribinis sluoksnis neįstrigs. Strateginės pertvaros padeda dar labiau perkelti skysčius per karštus paviršius. Tiesą sakant, strategiškai išdėstyta paprasta pertvara gali atsikratyti karštos zonos, kuri nuolat grįžta, nukreipdama srautą per šildytuvo paviršių.

Šių atsargumo priemonių taikymo procesas prasideda nuo projektavimo. Skaičiavimo skysčių dinamikos modeliavimas gali pasakyti, kaip greitai ir kaip karšti dalykai bus prieš juos gaminant. Tai leidžia rasti geriausias vietas šildytuvui, siurbliui, pertvarai ir maišymo greičiui. Sumontavus, šiluminis žemėlapis rodo, kad darbinis tūris yra vienodas ± 2 laipsnių ribose. Reguliarus kartojimas{5}}pakeitus procesą, pvz., pasikeitus klampumui ar skysčio lygiui, išlaiko našumą.

Užuot tiesiog nuslėpę simptomus, sumažinę vatų tankį, perkeldami šildytuvus ir sumontavę pertvaras ar siurblius, išspręskite skysčių -dinamines problemas. Taigi vietinis perkaitimas, terminis žemėlapis, srauto paskirstymas, natūrali konvekcija ir cirkuliacijos padidinimas sudaro visą sistemą, kad temperatūra būtų tolygi. Net sudėtingose ​​situacijose, kai naudojami didelio-klampumo skysčiai, didžiulis bako tūris arba griežti gaminio kriterijai, temperatūros nuoseklumą galima pasiekti naudojant tinkamą dizainą ir vietą. Procesų inžinieriai ir bakų projektuotojai, kurie taiko šias taisykles, galimas kokybės problemas ir šildytuvo pažeidimus paverčia vienodais, kartojamais šiluminiais rodikliais visuose PTFE panardinamųjų šildytuvų įrenginiuose.