एक बड़े आयताकार प्लेटिंग टैंक के लिए PTFE हीटरों की आवश्यक संख्या की गणना कैसे करें?

अक्सर एक बड़े प्लेटिंग टैंक में एक, विशाल पीटीएफई विसर्जन हीटर लगाया जाता है जिसके परिणामस्वरूप असमान थर्मल वातावरण होता है। तत्व टैंक को तीव्रता से गर्म करता है, जिससे एक सीमित गर्म क्षेत्र बनता है, जिससे टैंक के दूर के कोने ठंडे होते हैं और खराब रूप से प्रसारित होते हैं। इसका परिणाम चढ़ाना की अनियमित गुणवत्ता, असमान रासायनिक गतिविधि और सुस्त थर्मल रिकवरी है। एक बेहतर रणनीति यह है कि एक थर्मल "सराउंड साउंड" बनाने के लिए पूरे टैंक में रणनीतिक रूप से स्थित कई छोटे पीटीएफई हीटरों में पूरे हीटिंग लोड को विभाजित किया जाए जो पूरी प्रक्रिया की मात्रा को स्थिर, समान गर्मी के साथ कवर करता है।

गर्मी सभी दिशाओं से आने वाले गर्म ज्वार की तरह फैलनी चाहिए। आप व्यापक परिसंचरण पैटर्न चाहते हैं, एक आक्रामक थर्मल कॉलम नहीं।

बड़े आयताकार टैंकों को समान रूप से गर्म करना मुश्किल क्यों होता है?
बड़े प्लेटिंग टैंकों की वास्तुकला स्वाभाविक रूप से समान तापमान वितरण के लिए प्रतिरोध प्रदान करती है।

यह एक चुनौती क्यों है इसके कुछ कारण हैं:

लंबी दूरी तक तरल पदार्थ की आवाजाही

खराब परिसंचरण वाले कोने

स्तरीकरण का प्रभाव

बड़ी उजागर सतहों के माध्यम से गर्मी का नुकसान

रैक और काम की वस्तुओं में रुकावटें

असमान रूप से उत्तेजित प्रक्रियाएँ

जब गर्मी एक स्थान पर केंद्रित होती है, तो हीटर द्वारा बनाया गया थर्मल प्लम टैंक के दूर के छोर तक पूरी तरह से नहीं पहुंच पाता है।

इस में यह परिणाम:

ठंडे कोने

स्थानीयकृत ताप का निर्माण{{0}बढ़ना

अमानवीय समाधान रसायन विज्ञान

गैर-एकसमान चढ़ाना जमाव

खराब हीट अप प्रदर्शन

इसलिए डिज़ाइन की कठिनाई केवल संपूर्ण वाट को जोड़ने से कहीं अधिक है। वास्तविक स्थान और हीटरों की संख्या भी समान रूप से महत्वपूर्ण है।

कुल ताप आवश्यकता की गणना
बड़े आयताकार टैंक सिस्टम के लिए आवश्यक पीटीएफई हीटरों की संख्या की गणना करने के लिए, सबसे पहले समग्र ताप मांग की गणना करने की आवश्यकता है।

इसमें आम तौर पर दो मुख्य भाग होते हैं:

गर्मी के लिए लोड करें-ऊपर
एक अनुमेय समय अवधि में प्रारंभिक तापमान से ऑपरेटिंग तापमान तक प्रक्रिया समाधान को गर्म करने के लिए आवश्यक ऊर्जा।

मुख्य चर हैं:

टैंक क्षमता

समाधान का घनत्व:

ताप क्षमता विशिष्ट

तापमान वृद्धि की आवश्यकता

गर्म होने के लिए समय चाहिए

रखरखाव भार
टैंक के स्थिर स्थिति में पहुंचने के बाद उसे कार्यशील तापमान पर बनाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा।

रखरखाव के नुकसान निम्न कारणों से उत्पन्न हो सकते हैं:

टैंक की दीवारें.

सतही जल की हानि

वेंटिलेशन प्रणाली

कार्यभार प्रक्रिया

परिवेश को गर्मी का नुकसान

एक बार जब समग्र वाट क्षमता की आवश्यकता ज्ञात हो जाती है, तो हीटिंग लोड को कई हीटरों के बीच समझदारी से फैलाया जा सकता है।

छोटे हीटर अधिक प्रभावी क्यों होते हैं?
कई छोटे पीटीएफई इमर्शन हीटर एक बड़े हीटर की तुलना में महत्वपूर्ण थर्मल लाभ प्रदान करते हैं।

तापमान का बेहतर वितरण
प्रत्येक हीटर अपनी स्वयं की बढ़ती गर्मी पैदा करता है।

उचित दूरी पर, ये प्लम ओवरलैप होते हैं और उत्पादन के लिए परस्पर क्रिया करते हैं:

और भी अधिक फैल गया

मिश्रण से ताप में सुधार हुआ

कम स्तरीकरण.

शीत क्षेत्र हटाना

पूरे टैंक में एक बड़े गर्म केंद्र के बजाय एक व्यापक मध्यम तापीय परिसंचरण पैटर्न है।

स्थानीयकृत ओवरहीटिंग में कमी
बड़े एकल हीटर अक्सर तत्व की सतह के आसपास उच्च स्थानीयकृत समाधान तापमान उत्पन्न करते हैं।

छोटे हीटर ऊष्मा इनपुट को अधिक समान रूप से फैलाते हैं, जिससे स्थानीय थर्मल तनाव कम हो जाता है:

प्रक्रिया रसायन

टैंकों के लिए लाइनर

वर्कपीस

योगात्मक रसायन शास्त्र

ऑपरेशनल बैकअप
एकाधिक हीटर सिस्टम की विश्वसनीयता में भी सुधार करते हैं।

यदि एक हीटर बंद है:

बाकी बचे हीटर काम कर रहे हैं

कम तापमान पर ऑपरेशन थोड़े समय के लिए जारी रखा जा सकता है

आपातकालीन शटडाउन से बचाव

प्रतिस्थापन कार्यक्रम की सरल योजना

यह अतिरेक विशेष रूप से निरंतर उत्पादन वातावरण के मामले में उपयोगी है।

हीटरों की संख्या की गणना
कितने हीटरों की आवश्यकता होगी यह मुख्य रूप से टैंक के आकार और सामग्री के संचलन द्वारा निर्धारित किया जाता है।

अंगूठे के बीच अंतर का नियम
एक मोटे नियम के रूप में, आप लगभग प्रत्येक पर एक हीटर लगा सकते हैं:

टैंक की लंबी दीवारों के साथ 1.5-2.5 मी

सटीक अंतर चर पर निर्भर करेगा जैसे:

टैंक की ऊंचाई

समाधान की चिपचिपाहट

उत्तेजना की डिग्री

वाट घनत्व हीटर

प्रक्रिया तापमान

टैंक का आकार

मृत क्षेत्रों को कम करने के लिए लंबे टैंकों को अधिक फैले हुए हीटिंग स्पॉट की आवश्यकता होती है।

थर्मल प्लम्स की परस्पर क्रिया को समझना
प्रत्येक पीटीएफई हीटर एक प्राकृतिक संवहन प्लम का उत्पादन करता है, जिसमें गर्म तरल म्यान की सतह से ऊपर की ओर बहता है।

वाट घनत्व का प्रभाव
थर्मल प्लम व्यवहार हीटर वाट घनत्व के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है।

वाट घनत्व बढ़ रहा है:

ऊपर की ओर तेज़ प्रवाह

अधिक सशक्त स्थानीयकृत संवहन

गर्मी के अधिक शक्तिशाली झोंके

कम वाट घनत्व का परिणाम होता है:

नरम प्रवाह.

अधिक समान ताप वितरण

कम स्थानीय अशांति

विचार हिंसक रूप से मिश्रण करने का नहीं है, बल्कि टैंक की मात्रा में सुचारू ओवरलैपिंग परिसंचरण पैटर्न रखने का है।

सुझाए गए हीटर स्थान पैटर्न
हीटर प्लेसमेंट ज्यामिति का थर्मल प्रदर्शन पर काफी प्रभाव पड़ता है।

एकल दीवार स्थापित न करें
अक्सर सभी हीटरों को टैंक के एक तरफ स्थापित करने का परिणाम होता है:

विपरीत दीवारों पर ठंडे क्षेत्र

खराब क्रॉस टैंक परिसंचरण

गैर-समान प्रक्रिया तापमान

भले ही कुल वाट क्षमता पर्याप्त हो, टैंक का दूर वाला हिस्सा थर्मल रूप से ख़राब हो सकता है।

एंटी-वॉल डिस्ट्रीब्यूशन का उपयोग करें
एक बेहतर तरीका यह है कि हीटरों को विपरीत लंबी दीवारों पर क्रमबद्ध तरीके से रखा जाए।

ऐसा लेआउट बढ़ावा देता है:

क्रॉस-प्रवाह गति

संवहन धाराएँ परस्पर क्रिया करती हैं

ऊष्मा का समान वितरण

पिछड़े क्षेत्रों में मंदी

परिणामस्वरूप परिसंचरण पैटर्न पूरे टैंक में गर्मी को अधिक समान रूप से वितरित करता है।

टैंक ज्यामिति और प्रक्रिया लेआउट को देखते हुए
चढ़ाना प्रक्रिया की भौतिक वास्तविकताओं में हीटर के उचित विन्यास पर भी विचार किया जाना चाहिए।

रैक और वर्कपीस में रुकावट
बड़े हिस्से वाले रैक या सघन रूप से भरे विनिर्माण उपकरण से प्राकृतिक परिसंचरण बाधित हो सकता है।

यदि संभव हो तो अवरुद्ध क्षेत्रों में हीटर लगाने से बचना चाहिए।

पम्पिंग और सरगर्मी के प्रभाव
यांत्रिक हलचल और समाधान पुनर्चक्रण ताप प्रवाह पैटर्न पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं।

तीव्रता से उत्तेजित टैंकों में, व्यापक हीटर रिक्ति उपयुक्त हो सकती है क्योंकि मजबूर मिश्रण तापमान को बराबर करने में मदद करता है।

कोने की ज्यामिति
टैंक के मोड़ स्वाभाविक रूप से कम प्रवाह वाले क्षेत्र बनाते हैं।

उन तंत्रों पर अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए जिनके माध्यम से गर्मी का संचार होता है।

इंस्टालेशन क्लीयरेंस क्यों मायने रखती है
पर्याप्त दूरी एक थर्मल समस्या से कहीं अधिक है।

इसके अलावा निम्नलिखित के लिए पर्याप्त मंजूरी बनाए रखी जाएगी:

हीटर की स्थापना

सेवा के दौरान सफाई

सफाई के लिए प्रवेश

कीचड़ हटाना

टैंक निरीक्षण

हीटरों को एक-दूसरे के बहुत करीब रखने से सर्विसिंग अधिक कठिन हो सकती है और लंबे समय में रखरखाव कम हो सकता है।

पीटीएफई हीटर आसपास के उपकरणों को व्यापक रूप से नष्ट किए बिना पहुंच योग्य होने चाहिए।

विशिष्ट डिज़ाइन उदाहरण
एक विशाल आयताकार प्लेटिंग टैंक पर विचार करें जो होना चाहिए:

कुल तापन मांग 36kW

टैंक की लंबाई: 8 मीटर

टैंक की चौड़ाई: 2 मीटर

एक 36 किलोवाट हीटर के बजाय लोड को इसमें विभाजित किया जा सकता है:

6 × 6 किलोवाट हीटर पीटीएफई

फिर हीटरों को लगभग 1.5-मीटर के अंतराल पर विपरीत टैंक की दीवारों पर वितरित किया जा सकता है।

इससे एक व्यवस्था मिलेगी:

थर्मल प्लम वितरित किये गये

बेहतर सर्कुलेशन कवरेज

निम्न तापीय प्रवणताएँ

अतिरेक, वृद्धि हुई

कुल वाट क्षमता समान है, लेकिन आमतौर पर आपको केवल एक केंद्रीय ताप स्रोत की तुलना में बेहतर परिणाम मिलता है।

सामान्य डिज़ाइन त्रुटियों से मुक्ति
ऐसी कई सामान्य गलतियाँ हैं जो बड़े प्लेटिंग टैंकों में हीटिंग प्रदर्शन को ख़राब करती हैं।

सिंगल, बड़े आकार के हीटर
ऊष्मा संकेन्द्रित होती है जिसके कारण खराब एकरूपता और अत्यधिक स्थानीय तापमान होता है।

दीवार का गलत स्थान
टैंक के पार बड़े मृत क्षेत्र एकल-पक्षीय लेआउट द्वारा छोड़े गए हैं।

रखरखाव पहुंच पर ध्यान नहीं दिया गया
बहुत पास-पास स्थापित किए गए हीटरों की सर्विसिंग सुरक्षित रूप से नहीं की जा सकती है।

बहुत अधिक शक्ति घनत्व
उच्च शीथ लोडिंग रसायन विज्ञान को नुकसान पहुंचा सकती है और हीटर का जीवन कम कर सकती है।

हीटरों का सावधानीपूर्वक वितरण इनमें से कई समस्याओं को एक ही बार में समाप्त कर देता है।

सारांश
एक बड़े आयताकार प्लेटिंग टैंक का प्रभावी तापन केवल सबसे बड़े विसर्जन हीटर को लगाने से कहीं अधिक है जो आप पा सकते हैं। समग्र ताप भार को कई छोटे पीटीएफई हीटरों के बीच विभाजित किया गया है, जो वास्तविक थर्मल एकरूपता प्रदान करने के लिए व्यवस्थित हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रक्रिया मात्रा में व्यापक ओवरलैपिंग परिसंचरण पैटर्न होता है।

बड़े डिजाइन में बड़े आयताकार टैंक सिस्टम के लिए आवश्यक पीटीएफई हीटरों की सही संख्या चुनने की कठिनाई में, हीटर रिक्ति, दीवार प्लेसमेंट, प्लम इंटरेक्शन और सर्विसिंग पहुंच सभी लगातार प्रक्रिया तापमान प्राप्त करने और ठंडे स्थानों को रोकने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

सबसे समान तापमान वाला टैंक आमतौर पर सबसे बड़ा हीटर नहीं होता है। आम तौर पर यह बिखरे हुए ताप स्रोतों का सबसे स्मार्ट, सबसे संतुलित मिश्रण वाला होता है।