Obrat za končno obdelavo kovin je potreboval nadomestni PTFE potopni grelnik za 700 mm globoko posodo za eloksiranje žveplove kisline. Rezervoar je bil širok 1000 mm in dolg 1600 mm, delovna prostornina pa je znašala približno 1050 litrov. Obstoječi grelec je bil standardna ravna enota, ki je štrlela v pot obdelovanca in je po 13 mesecih odpovedala. Vzdrževalna ekipa je potrebovala grelec, ki bi ustrezal globljemu rezervoarju, vzdrževal popolno potopitev in zagotavljal zahtevano moč pri varni gostoti vatov.
700 mm globok rezervoar zagotavlja večjo uporabno dolžino grelnika kot plitek rezervoar, vendar mora biti grelnik še vedno dimenzioniran tako, da ustreza razpoložljivemu prostoru in ohranja varno potopitev pri minimalni ravni tekočine.
Omejitev globine potopitve
700 mm globok rezervoar ne zagotavlja 700 mm uporabne dolžine grelnika. Raven tekočine mora biti dovolj visoka, da pokrije obdelovance, grelnik pa mora ostati popolnoma potopljen pri minimalni ravni tekočine. V praksi je uporabna ogrevana dolžina v rezervoarju globine 700 mm 450–550 mm, odvisno od nadvodja in nihanja nivoja.
Ravni grelec s 500 mm ogrevane dolžine zagotavlja 500 mm ogrevane dolžine. Za delovanje 5 kW pri 1,0 W/cm² je zahtevana površina 5.000 cm². Pri premeru ovoja 32 mm je površina približno 100 cm² na 100 mm dolžine. Ogrevana dolžina 500 mm zagotavlja le 500 cm²-daleč manj od zahteve. Potreben je večji premer plašča ali več{16}}konfiguracija.
| Globina rezervoarja | Uporabna ogrevana dolžina | Površina pri 32 mm ovoju | Površina pri 50 mm ovoju | Ogrevana dolžina, potrebna za 5.000 cm² |
|---|---|---|---|---|
| 500 mm | 300–350 mm | 300–350 cm² | 471–550 cm² | 1.429–1.667 mm |
| 600 mm | 350–450 mm | 350–450 cm² | 550–707 cm² | 1.111–1.429 mm |
| 700 mm | 450–550 mm | 450–550 cm² | 707–864 cm² | 909–1.111 mm |
| 800 mm | 550–650 mm | 550–650 cm² | 864–1021 cm² | 769–909 mm |
Zahteve za ogrevano dolžino in površino za delovanje 5 kW pri 1,0 W/cm²
Rešitev grelnika v obliki črke L- ali U-
Potopni grelnik iz PTFE v obliki črke L- ali U- upogne ogrevan element, da se prilega večji površini v globok rezervoar. Tipičen grelnik v obliki črke L- s 500 mm navpičnim delom in 600 mm vodoravnim delom zagotavlja 1100 mm ogrevane dolžine-, ki je več kot dvakrat večja od dolžine ravnega grelnika pri isti globini rezervoarja.
Pri premeru plašča 50 mm 1100 mm ogrevane dolžine zagotavlja približno 1728 cm² površine. To je še vedno premalo od 5000 cm², potrebnih za delovanje 5 kW pri 1,0 W/cm². Potrebna je več{11}}konfiguracija.
| Konfiguracija grelnika | Ogrevana dolžina | Površina pri 32 mm | Površina pri 50 mm | Namestite v rezervoar 700 mm |
|---|---|---|---|---|
| Ravna, 500 mm | 500 mm | 500 cm² | 785 cm² | Da, vendar premajhna površina |
| V -obliki L, 500 + 600 mm | 1.100 mm | 1.100 cm² | 1.728 cm² | ja |
| V -obliki U, 500 + 400 + 500 mm | 1.400 mm | 1400 cm² | 2.199 cm² | ja |
| Več{0}}prehod, 4 × 500 mm | 2.000 mm | 2.000 cm² | 3.142 cm² | ja |
| Več{0}}prehod, 7 × 500 mm | 3.500 mm | 3.500 cm² | 5.498 cm² | Tesno prileganje |
Konfiguracije grelnika za rezervoar globine 700 mm
Namestitev grelnika v rezervoar
Grelnik se mora prilegati razpoložljivemu prostoru, ne da bi oviral obdelovance ali pretok. V rezervoarju 1.000 × 1.600 mm je lahko grelec nameščen vzdolž ene stene, tako da osrednji prostor ostane za regal za obdelovance. Več{6}}grelnik z navpičnim odsekom 500 mm in vodoravnim odsekom 600 mm se prilega steni debeline 1600 mm.
Grelec mora biti nameščen tako, da je ogrevani del popolnoma potopljen pri minimalni ravni tekočine. Rezervoar globine 700 mm s 600 mm gladine tekočine in 100 mm nadvodja zagotavlja 500 mm uporabne globine. Ogrevan del grelnika mora biti nameščen v spodnjih 450 mm rezervoarja, pri čemer je vrh ogrevanega dela vsaj 50 mm pod minimalno ravnjo tekočine.
Enakomernost pretoka in temperature
Več{0}}grelnik v globoki posodi lahko ustvari senčenje toka, če so prehodi preblizu skupaj. Tekočina med prehodi lahko zastaja, kar zmanjša prenos toplote in ustvari vroče točke. Razmik med prehodi mora biti vsaj 30–40 mm, da se omogoči pretok med njimi.
Če ima rezervoar obtočno črpalko, mora biti grelec nameščen tako, da pretok poteka skozi reže med prehodi. Če se rezervoar zanaša na naravno konvekcijo, mora biti grelnik nameščen tako, da lahko dvigajoči se toplotni oblak uide, ne da bi bil ujet.
| Pass Spacing | Pretok med prehodi | Tveganje vročih točk | Priporočena aplikacija |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Ubogi | visoko | Ni priporočljivo |
| 20–30 mm | Zmerno | Zmerno | Samo nizka vatna gostota |
| 30–40 mm | Dobro | Nizka | Večina aplikacij |
| >40 mm | Odlično | Zelo nizko | Tekočine z visoko vatno gostoto ali viskozne tekočine |
Razmik med prehodi in njegov vpliv na pretok in tveganje vročih točk
Ko standardni grelec ne more namestiti rezervoarja
700 mm globok rezervoar z močjo 5 kW pri 1,0 W/cm² zahteva več-grelnik, ki ga standardne linije izdelkov morda ne ponujajo. Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z več-zasnovo, premerom plašča 50 mm in razmikom med prehodi 30–40 mm obravnava temeljni vzrok prostorske omejitve. Postopek specifikacije zahteva dimenzije rezervoarja, obseg nivoja tekočine, zahtevano moč, kemijo kopeli in pogoje pretoka. Za objekte z globokimi rezervoarji ta-specifični pristop zagotavlja zahtevano površino znotraj razpoložljivega prostora.
