V rezervoarjih za kemično obdelavo se lahko raven tekočine med proizvodnjo spreminja. Izhlapevanje, polnjenje obdelovanca, vlečenje-ven, odtekanje in dopolnjevanje raztopine lahko povzročijo občutno nihanje ravni kopeli.
Za aPTFE potopni grelec, delovanje blizu minimalne ravni tekočine ustvarja pomembno toplotno tveganje. Grelec je odvisen od okoliške tekočine, da odvzame toploto s svoje aktivne površine. Ko globina potopitve postane nezadostna, del ogrevalnega območja morda ne bo več deloval pod predvidenimi pogoji hlajenja.
Zakaj je minimalna raven tekočine pomembna
Potopni grelec prenaša električno energijo v okoliško tekočino. V normalnih pogojih tekočina nenehno absorbira toploto in jo odnaša s konvekcijo ali prisilnim kroženjem.
Ko nivo tekočine pade, se lahko izpostavi del aktivne grelne površine.
Toplotno ravnovesje se nato spremeni, ker zrak odvaja toploto veliko manj učinkovito kot procesna tekočina v večini aplikacij-ogrevanja rezervoarjev.
To lahko povzroči, da ima izpostavljeni del veliko višjo temperaturo kot potopljeni del.
Aktivno ogrevalno območje mora biti jasno opredeljeno
Specifikacija grelnika mora razlikovati med skupno fizično dolžino inaktivna ogrevalna dolžina.
Na primer, grelnik ima lahko:
Skupna dolžina: 1.000 mm
Aktivna grelna dolžina: 700 mm
Priključni odsek: 300 mm
Če nivo procesa pade pod del aktivnega območja 700 mm, grelnik morda ne bo več deloval v predvidenem stanju potopitve.
Kritični parameter torej ni le globina rezervoarja. Je razmerje med aktivno ogrevalno dolžino in minimalno tekočino.
Zakaj lahko nizka raven povzroči lokalno ogrevanje
Povprečni toplotni tok je lahko predstavljen z:
q = P/A
kjerPje moč grelnika inAje aktivno ogrevalno območje.
Razmislite o ilustrativnem 8 kW grelniku z aktivno površino 0,8 m². Povprečni toplotni tok je:
q=8 / 0.8=10 kW/m²
Če je del aktivnega območja izpostavljen, električna energija ne izgine samodejno. Preostali potopljeni del lahko še naprej prejema električno obremenitev, medtem ko ima izpostavljeni del veliko slabši odvod toplote.
To lahko povzroči zelo ne{0}}enakomerno toplotno stanje.
Izračun je ilustrativen in ne določa univerzalne meje varnega obratovanja.
Nihanje nivoja-tekočine je pogosto v proizvodnji
Pogoji minimalne ravni se lahko pojavijo iz več razlogov:
Obdelovanci med nalaganjem izpodrivajo tekočino
Izhlapevanje zmanjša prostornino kopeli
Povleci-ven odstrani procesno rešitev
Občasno praznjenje zniža nivo rezervoarja
Samodejno dopolnjevanje poteka občasno
Vzdrževalne dejavnosti začasno zmanjšajo količino tekočine
Zasnova, ki temelji le na običajni ravni delovanja, lahko zato zgreši najnižjo raven, ki se pojavi med dejansko proizvodnjo.
Theminimalna varna raven tekočineje treba določiti iz celotnega procesnega cikla.
Položaj grelnika lahko zmanjša tveganje
Aktivni grelni del mora biti nameščen tako, da najmanjša pričakovana raven tekočine ostane nad zahtevano mejo potopitve.
Pri globoki posodi daljši grelnik samodejno ne zagotavlja boljše učinkovitosti. Če spodnji del sega pod najnižjo raven tekočine, lahko del aktivnega območja še vedno postane izpostavljen, ko nivo kopeli pade.
Pri nekaterih inštalacijah je morda bolj primeren krajši aktivni ogrevalni del ali drugačna montažna višina.
Geometrijo rezervoarja, povpraševanje po ogrevanju in-variacijo nivoja tekočine je treba oceniti skupaj.
Sama kontrola temperature morda ne bo dovolj
Pogosta predpostavka je, da bo regulator temperature zaščitil grelec.
Vendar senzor temperature kopeli meri temperaturo tekočine, ne nujno temperature vsakega dela grelnika.
Nekaj sto milimetrov oddaljen senzor lahko še vedno kaže normalno temperaturo procesa, medtem ko je del grelne površine izpostavljen.
Zaradi tega lahko nizko{0}}nivojski sistem zaščite zagotovi ločeno plast zaščite.
Odvisno od zasnove opreme lahko to vključuje nivojsko stikalo, zaznavanje nivoja-na podlagi prevodnosti, neodvisno temperaturno zaščito ali krmilno zaporo.
Ustrezna metoda je odvisna od značilnosti tekočine in strukture krmiljenja.
Scenarij ilustrativne ravni
| Delovno stanje | Raven tekočine | Stanje grelnika | Toplotna skrb |
|---|---|---|---|
| Normalna proizvodnja | 900 mm | Popolnoma potopljen | Predviden prenos toplote |
| Zmerno izhlapevanje | 800 mm | Popolnoma potopljen | Normalno delovanje |
| Nizka stopnja procesa | 720 mm | Blizu meje-aktivnega območja | Povečana potreba po spremljanju |
| Najmanjša dovoljena raven | 680 mm | Aktivna cona delno izpostavljena | Zahtevana zaščita |
| Pod dovoljeno mejo | 620 mm | Pomembna izpostavljenost | Ogrevanje je treba prekiniti |
Zgornje ravni so zgolj ilustrativne. Dejanske minimalne ravni je treba določiti iz geometrije grelnika in zahtev procesa.
Kaj je treba preveriti pri izbiri?
Za potopni grelnik iz PTFE, ki deluje v posodi s spremenljivo-ravnijo, mora specifikacija vključevati:
Normalna raven tekočine
Minimalna raven delovanja
Najvišja raven tekočine
Aktivna dolžina ogrevanja
Skupna dolžina grelnika
Dimenzije rezervoarja
Moč ogrevanja
Kemična sestava
Delovna temperatura
Pogoji kroženja
Metoda-nadzora ravni
Zahtevana električna zaščita
Ti parametri pomagajo preprečiti običajno napako pri načrtovanju: izbiranje dimenzij grelnika glede na največjo globino rezervoarja, medtem ko se ne upošteva minimalna raven tekočine.
Najnižjo raven je treba obravnavati kot konstrukcijski parameter
A PTFE potopni grelecne sme biti izbran samo glede na moč ali prostornino rezervoarja. Najmanjša raven tekočine določa, ali aktivna grelna površina ostane pravilno potopljena v proizvodnem ciklu.
Kadar je nivo-nivoja tekočine precejšen, je mogoče grelnik prilagoditi glede na dejansko območje delovanja, vključno z aktivno dolžino ogrevanja, položajem vgradnje, porazdelitvijo moči in strategijo zaščite.
Jasno opredeljena najnižja raven tekočine daje inženirskim in nabavnim ekipam veliko močnejšo osnovo za določitev zanesljive opreme za ogrevanje-cisterne za kemikalije.
