Linija za prevleko-na-kolut, ki izvaja neprekinjeno nanašanje bakra in niklja na prožna vezja, je poročala o nedosledni debelini nanosa po širini traku. Zunanji robovi mreže so pokazali nižje stopnje prevleke kot sredina. Nastavljena točka kopeli je bila na zaslonu krmilnika pri 55 stopinjah, vendar so odčitki termoelementa v dlančniku, opravljeni na petih točkah po vsej posodi, pokazali razmik za 9 stopinj. PTFE potopni grelnik je zagotavljal polno nazivno moč in je bil v uporabi le enajst mesecev.
Prevleka-na-kolut predstavlja izziv pri ogrevanju, ki ga šaržni rezervoarji ne. Trak se neprekinjeno premika skozi kopel, vstopi hladen in izstopi topel. Toplota se porablja vzdolž poti traku, ne enakomerno po vsej prostornini rezervoarja. Grelec, nameščen ne glede na trajektorijo traku, ustvarja toplotne gradiente, ki se neposredno spremenijo v variacijo debeline nanosa-napake, ki je ni mogoče popraviti samo s prilagajanjem gostote toka.
Zakaj neprekinjeno nanašanje trakov ustvarja usmerjeno povpraševanje po toploti
V šaržnem rezervoarju obdelovanec enakomerno absorbira toploto iz vseh smeri. Pri nanosu-na-kolut trak vstopi pri sobni temperaturi, potuje skozi kopel določen čas zadrževanja in izstopi. Prenos toplote poteka predvsem čez površine trakov, ki so obrnjene proti stenam rezervoarja in ne proti grelcu.
Rezultat je usmerjena potreba po toploti: območje, kjer trak vstopi v kopel, zahteva več vnosa toplote kot območje izstopa, ker prihajajoči trak nenehno črpa energijo iz okoliške tekočine. Če je grelnik nameščen na enem koncu rezervoarja-običajno blizu izhoda, kjer je na voljo prostor-, je vstopno območje hladnejše. Debelina nanosa sledi temperaturnemu profilu, s tanjšimi nanosi tam, kjer je kopel hladnejša.
| Vstopna temperatura traku | Nastavljena točka za kopel | Širjenje temperature po rezervoarju | Variacija debeline nanosa | Učinek položaja grelnika |
|---|---|---|---|---|
| 20 stopinj | 55 stopinj | 8-12 stopinj | ±12–18% | Grelec na izhodnem območju |
| 20 stopinj | 55 stopinj | 4-6 stopinj | ±6–9% | Grelec v sredini |
| 40 stopinj (predgreto) | 55 stopinj | 2-4 stopinje | ±3–5% | Grelec v sredini |
| 20 stopinj | 55 stopinj | 10-15 stopinj | ±15–22% | Grelec v kotu |
Podatki o temperaturi in debelini iz linij za bakrenje-na-kolut fleksibilnega vezja, 1200-litrski rezervoarji
Kako postavitev grelnika vpliva na trajektorijo
Položaj potopnega grelnika PTFE glede na pot traku določa, ali toplota, ki jo ustvarja, doseže področja tekočine, ki jo najbolj potrebujejo. Pri namestitvah na kolut--se pojavljajo tri običajne postavitve.
Kon-vgrajena postavitevpostavi grelec na en konec rezervoarja, običajno nasproti vstopa v trak. To je najpreprostejša konfiguracija in najpogostejša pri naknadnih vgradnjah. Ogreta tekočina se dviga in potuje vzdolž površine rezervoarja, vendar vstopna cona traku ostane hladnejša, ker mora toplota potovati po celotni dolžini rezervoarja, da jo doseže.
Stransko{0}}vgrajena postavitevvodi grelec vzporedno s potjo traku, običajno 80–120 mm od mreže. To zagotavlja bolj enakomerno segrevanje po dolžini traku, vendar lahko ustvari vroč pas neposredno nasproti grelca. Odseki traku, ki gredo najbližje grelniku, prejmejo več toplote, kar vodi do lokalnega prekrivanja.
Porazdeljena več{0}}conska postavitevuporablja dva ali več krajših grelnikov, nameščenih na različnih točkah vzdolž rezervoarja, od katerih je vsak krmiljen neodvisno ali kot skupina. To kompenzira usmerjeno povpraševanje po toploti z zagotavljanjem več moči blizu vstopa v trak in manj blizu izhoda.
Stratifikacija in učinek vzgona
Vroča tekočina se dvigne. V rezervoarju z enim samim grelcem in brez prisilnega kroženja segreta tekočina tvori oblak, ki se dvigne na površino in se širi vodoravno. Spodnji del rezervoarja-kjer pogosto teče trak-ostane hladnejši.
Ta razslojenost je v rezervoarjih--na kolut-{1}}okrepljena, ker trak sam moti naravno konvekcijo. Gibljiva mreža ustvari mejno plast, ki zavira navpično mešanje. Rezultat je stabilen temperaturni profil: toplo na vrhu, hladno na dnu, s trakom, ki poteka skozi hladnejše območje.
Navpične temperaturne razlike 6–10 stopinj so pogoste v rezervoarjih brez mešal{2}}na-koluta pri nastavljeni točki 55 stopinj. Trak, ki gre skozi spodnjo cono, doživi temperaturo kopeli nekaj stopinj pod odčitkom regulatorja. Debelina nanosa odraža dejansko temperaturo-površine traku in ne prikazane nastavljene vrednosti.
Vzorci pretoka in lokalizirano hlajenje
Vstopna točka traku deluje kot neprekinjen odvod toplote. Tekočina, ki meji na prihajajočo mrežo, se hitro ohladi, postane gostejša in potone. To ustvarja lokaliziran padajoči tok, ki potegne hladno tekočino proti dnu rezervoarja, kar dodatno krepi razslojevanje.
V rezervoarjih z nezadostno cirkulacijo se hladno območje razteza 200–400 mm od vstopne točke. Grelnik, nameščen na nasprotnem koncu, ne more nadomestiti, ker je naravna konvekcijska pot motena zaradi traku in geometrije rezervoarja.
Ciljno kroženje-eduktorska šoba, usmerjena vzdolž tračne poti, ali razpršilna cev pod mrežo-razbije hladno mejno plast in enakomerneje porazdeli toploto. Ni nujno, da je tok močan. Lokalna hitrost 0,1–0,2 m/s zadošča za zmanjšanje temperaturnega razmika čez-cisterno z 9–12 stopinj na 2–4 stopinje.
Porazdelitev vatne gostote kot korekcijsko orodje
Neenakomernega ogrevanja ni mogoče popolnoma rešiti s povečanjem skupne moči. Večja moč na eni sami točki ustvari bolj vroč oblak, ne da bi odpravila osnovni problem distribucije. V nekaterih primerih povečanje moči poslabša gradient s krepitvijo stratifikacije.
Učinkovitejši pristop je porazdelitev enake skupne moči na več ogrevalnih območij, nameščenih tako, da ustrezajo profilu povpraševanja po toploti. Rele{1}}to-rezervoar, ki potrebuje 8 kW, lahko uporablja tri grelnike: 3,5 kW blizu vhoda v pas, 3 kW na sredini- rezervoarja in 1,5 kW blizu izhoda. Vsak deluje pri nizki vatni gostoti, skupna moč pa ustreza prostorskemu povpraševanju po toploti, namesto da bi jo koncentrirala na enem mestu.
| Konfiguracija ogrevanja | Širjenje temperature | Enakomernost depozita | Gostota vatov na enoto | Kompleksnost naknadne vgradnje |
|---|---|---|---|---|
| Enojno{0}}nameščen, 8 kW | 9-12 stopinj | ±12–18% | 1,4 W/cm² | Nizka |
| Enostransko nameščen-, 8 kW | 6-9 stopinj | ±8–12% | 1,4 W/cm² | Nizka |
| Dvo-območje, 4+4 kW | 4-6 stopinj | ±5–8% | 1,1 W/cm² | Zmerno |
| Trojno-območje, 3.5+3+1.5 kW | 2-4 stopinje | ±3–5% | 0,9 W/cm² | višje |
Primerjava konfiguracije od-do-linij za navijanje na kolute s 1200–1500 litrskimi rezervoarji
Praktični koraki specifikacij za storitev od-do-koluta
Začrtajte toplotno povpraševanje, preden izberete grelnik. Vstopno območje traku porabi več toplote kot izstopno območje. Postavitev grelnika in conska porazdelitev moči morata odražati ta profil.
Preverite dejansko temperaturo kopeli na poti traku, ne na senzorju krmilnika. Termočlen, nameščen blizu stene rezervoarja, lahko odčita 3–5 stopinj višje od tekočine na površini traku.
Ohranite vsaj 40 mm razdalje med grelnim plaščem in trakom. Manjši razmik ustvarja vroč pas in tvega mehanski stik s premikajočo se mrežo. Večji razmik zmanjša učinek lokalnega ogrevanja, vendar izboljša enakomernost.
Potrdite, da mešanje doseže vstopno območje traku. Razpršilna cev ali eduktor, ki je nameščen tako, da usmerja tok čez vhodno mrežo, zmanjša hladno mejno plast in izboljša enakomernost temperature v celotnem rezervoarju.
Ko standardni grelniki ne morejo ustrezati profilu povpraševanja
Cisterne-{1}}na kolut z dolgimi trakovi in visoko pretočnostjo pogosto ne morejo doseči enakomernega ogrevanja z enim samim standardnim potopnim grelnikom PTFE. Prostorska potreba po toploti zahteva porazdeljeno moč, ki je ena enota ne more zagotoviti znotraj razpoložljivega prostora rezervoarja.
Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z več-conskimi ogrevalnimi deli, nameščenimi vzdolž dolžine rezervoarja, odpravlja glavni vzrok neenakomernega ogrevanja. Vsak del deluje pri nizki vatni gostoti, skupna moč pa se ujema s profilom povpraševanja po toploti poti traku. Postopek specifikacije zahteva dimenzije posode, širino traku in hitrost linije, vstopno temperaturo, kemijo kopeli in enakomernost ciljne temperature. Za obrate, ki uporabljajo več kolutov-za-kolutami z različnimi geometrijami trakov in proizvodnimi hitrostmi, ta-specifični pristop zmanjša variacijo debeline nanosa in izboljša izkoristek po celotni širini traku.
