Koks yra rekomenduojamas atstumas tarp kelių PTFE šildytuvų viename bake, kad būtų išvengta šiluminių trukdžių?

Gali atrodyti, kad tai veiksmingas būdas sutelkti šildymo pajėgumą, tačiau kai du galingi PTFE panardinami šildytuvai yra per arti vienas kito rezervuare, tarp komponentų gali susidaryti dinaminė negyva zona. Kiekvienas šildytuvas gamina kylantį karšto skysčio stulpelį. Dėl šių šiluminių stulpelių susidūrimo susidaro vienas netolygus srautas, o tai reiškia, kad skystis tarp šildytuvų nėra tinkamai cirkuliuojamas.

Inžinerinis iššūkis tarp kelių PTFE šildytuvų yra šiluminiai trukdžiai; problema nėra elektrinis kontaktas ar spindulinis šildymas. Tikroji problema yra konvekcinio judėjimo sutrikimas. Neteisingas atstumas paveikia šilumos perdavimo efektyvumą, padidina apvalkalo temperatūrą ir sukelia vietines karštąsias vietas, todėl sutrumpėja šildytuvo tarnavimo laikas.

Kaip veikia PTFE šildytuvas Natūrali konvekcija
Konvekcija yra dominuojantis režimas, kuriuo vertikalaus PTFE panardinamojo šildytuvo šiluma perduodama aplinkiniam skysčiui.

Kai apvalkalas šildo skystį aplinkui:

Jo tankis tampa mažesnis

Skystis pakyla

Vėsesnis skystis įnešamas iš apačios ir iš šonų

Susidaro nenutrūkstamas cirkuliacijos srautas

Šis natūralus konvekcinis modelis cirkuliuoja šilumą per visą baką be mechaninio maišymo.

Plunksnos forma ir galia priklauso nuo kelių dalykų, įskaitant:

Šildytuvo galingumas

Skysčių klampumas

Cisternos dizainas

Skysčio temperatūra

Šildytuvo pastatymas

Konvekciniai srautai yra platesni ir greitesni, kai šildytuvo galia didesnė, o lėtesni ir mažesni, kai skystis klampus.

Ką daryti, jei pastatysite per daug šildytuvų arti vienas kito
Problemos prasideda, kai kaimyniniai šildytuvai konkuruoja dėl to paties aplinkinio skysčio.

Konkuruojančios antplūdžio zonos
Kad konvekcija veiktų efektyviai, kiekvienam šildytuvui reikia šaltesnio skysčio, supančio jo apatinę dalį.

Jei antrasis šildytuvas sumontuotas per arti:

Jų įsiurbimo zonos sutampa

Ribotas vėsaus skysčio tiekimas

Srauto greitis tarp šildytuvų sumažėja.

Silpnėja kraujotaka

Kad šildytuvai tinkamai veiktų, jiems reikia erdvės kvėpuoti.

Stagnant Hot Spot plėtra
Jei konvekcinis srautas yra ribotas, tarp šildytuvų gali susidaryti sustingusi zona.

Šioje įstrigusioje vietoje gali būti:

Mažiau skysčių judėjimo

Vietoje aukštesnė temperatūra

Blogas šilumos perdavimas

Sumažintas apvalkalo paviršiaus aušinimas.

Sumažėjus šilumos perdavimo koeficientui, PTFE apvalkalo temperatūra padidės net esant tokiai pat galiai šildytuve.

Poveikis paprastai yra ne{0}}produktyvus:

Mažesnis bendras šildymo efektyvumas

Didesnė vietinio perkaitimo tikimybė

Pagreitintas apvalkalo senėjimas

Padidėjęs dumblo arba nuosėdų susidarymas proceso skysčiuose

Rekomenduojamas atstumas tarp PTFE šildytuvų
Norint sumažinti šiluminius trukdžius, dažnai naudojamas minimalus atstumas nuo centro{0}}iki{1}}centrų.

Minimalus rekomenduojamas atskyrimas
Bendras siūlomas tarpas yra toks:

1,5–2 kartus didesnis už elemento šiluminį ilgį

Pavyzdžiui:

Šildomas ilgis Rekomenduojamas minimalus atstumas tarp vidurio 500 mm 750 - 1000 mm
1000 mm 1500 – 2000 mm 1500 mm 2250 – 3000 mm
Šis atskyrimas leidžia kiekvienam šildytuvui sukurti savo konvekcinį srautą be nereikalingos sąveikos.

Kodėl šis atstumas yra efektyvus
Šiuo atskyrimo tašku:

Kiekvienas šildytuvas gali pats siurbti vėsesnį skystį

Sumažėja srauto badas

Konvekcija vis dar simetriška

Paviršiaus šilumos perdavimas išlieka pastovus.

Šiluminės srovės vis tiek gali sąveikauti aukštesnėje bako zonoje, tačiau apatinis įsiurbimo srautas yra pakankamai izoliuotas, kad veiktų efektyviai.

Svarstyklės dėl giluminio bako
Papildomų konvekcinių sunkumų kyla naudojant giluminius proceso bakus.

Plunksnų susiliejimas aukštuose tankuose
Įkaitęs skystis pakyla, stulpas išsiskiria ir natūraliai sulėtėja.

Giliuose rezervuaruose:

Plunksnos išsisklaido aukštyn

Netoliese esančios plunksnos gali susijungti viršuje

Silpnesni viršutinio lygio srauto modeliai tampa nestabilūs.

Taigi aukštoms talpykloms, net jei žemesnio lygio atskyrimo{0}}pakanka, gali reikėti didesnio atstumo.

Karšti arba klampūs skysčiai
Rūgštys, dengimo tirpalai ir koncentruotos cheminės medžiagos eksploatavimo sąlygomis linkusios tapti klampios arba sluoksniuotos.

Didesnis klampumas slopina natūralią cirkuliaciją, todėl teisingas atstumas yra svarbesnis.

Šiluminių trukdžių poveikis šildytuvo patikimumui
Prastas atstumas turi įtakos ne tik šildymo našumui.

Aukšta apvalkalo temperatūra
Skysčio aušinimo efektas aplink šildytuvo paviršių sumažėja dėl riboto srauto.

Pasekmės gali būti:

Padidėjusi apvalkalo temperatūra

Padidėjęs PTFE senėjimas

Vidinio šildytuvo laido įtempimas.

Didesnė perdegimo tikimybė

Netolygus temperatūros pasiskirstymas rezervuare
Trukdančių plunksnų susidarymas:

Karštieji taškai jūsų vietovėje

Šiluminė stratifikacija

Lėto šildymo zonos

Proceso nenuoseklumas

Tokie temperatūros pokyčiai gali pabloginti produkto kokybę arba pabloginti reakcijos kontrolę atliekant tikslias chemines operacijas.

Kiti pjovimo variantai
Antrinės srauto{0}}valdymo sistemos kartais gali sumažinti trukdžius, kai fizinį atstumą riboja rezervuaro dydis.

Horizontalūs skersiniai strypai arba pertvaros
Horizontalus barjeras arba vertikali pertvara tarp netoliese esančių šildytuvų gali iš dalies izoliuoti konvekcinius srautus.

Tai naudingi:

Apeiti įsiurbimo srautą.

Sumažinkite smūgių susidūrimus

Pagerėjo cirkuliacijos stabilumas

Tačiau daug kas priklauso nuo efektyvumo:

Tanko forma

Skysčių savybės

Šildytuvo galios tankis

Baffle vieta

Kodėl fizinis atsiskyrimas vis dar yra geriausias
Tačiau nors pertvaros gali pagerinti lokalizuotas srauto sąlygas, fizinis atstumas yra patikimiausias ir labiausiai nuspėjamas metodas.

Laisva prieiga prie aplinkinių skysčių yra optimali kiekvieno šildytuvo natūralios konvekcijos sąlyga.

Vatų tankio poveikis
Konvekcinio srauto dydis taip pat labai skiriasi priklausomai nuo šildytuvo vatų tankio.

Didelio{0}}vatų-tankio šildytuvai
Intensyvesni šildytuvai suteikia:

Didesnis greitis

Didesnės apyvartos sritys

Patobulinta šiluminė sąveika

Jie dažnai yra toliau vienas nuo kito.

Mažo-vatų-tankio šildytuvai
Konservatyvus vatų tankis lemia:

Silpnesnė konvekcinė

Mažesnis plunksnos plotis

Mažesnis trikdžių jautrumas

Dėl šios priežasties mažo -vatų-tankio PTFE šildytuvai naudojami beveik išimtinai korozinių cheminių medžiagų talpyklose.

Rekomendacijos dėl kelių{0}}šildytuvų bakų išdėstymo
Praktiškai konfigūruojant kelių{0}}šildytuvą, reikia atsižvelgti į šiuos dalykus:

Šildytuvo šildomas ilgis (

Bendras sunaudojimas vatais

Skysčio klampumas

Bako gylis

Maišymo būdas

Esama kliūčių

Proceso temperatūra

Simetriška padėtis paprastai užtikrina stabiliausią cirkuliacijos modelį bake.

Šildytuvus taip pat reikia laikyti toliau nuo:

Cisternos protektoriai

Siurbimo angos

Tankaus purvo regionai

Vidiniai struktūriniai breketai

Santrauka
Vienas iš pagrindinių, bet labai svarbių bako konstrukcijos bruožų yra tinkamas kelių PTFE šildytuvų atstumas. Jei šildytuvai yra per arti vienas kito, natūralios konvekcinės šildytuvų plunksnos trukdo viena kitai, todėl susidaro sustingusios karštos zonos su bloga cirkuliacija ir mažu šilumos perdavimo efektyvumu. Dėl šiluminių trukdžių gali padidėti apvalkalo temperatūra, padidėti šildytuvo susidėvėjimas ir netolygus bako įkaitimas.

Paprastai maždaug 1,5–2 kartus didesnis nei šildomas ilgis nuo centro -į-centrą leidžia kiekvienam šildytuvui veikti nepriklausomai, tuo pačiu užtikrinant stabilų konvekcinį srautą ir pakankamą vėsinimą visame apvalkalo paviršiuje. Gilesniuose rezervuaruose arba klampesniuose skysčiuose gali būti būtinas tolesnis atskyrimas, kad viršutinėje bako dalyje nesimaišytų spūstys.

Reflektoriai ir srauto kreiptuvai kartais gali padėti sumažinti trukdžių poveikį, tačiau fizinis atskyrimas vis tiek yra geriausias pasirinkimas. Projektuojant šiluminę sistemą, našumas paprastai pagerinamas ne suspaudžiant komponentus, bet paliekant kiekvienam įrenginiui šiek tiek kvėpuoti.