Radionica za presvlačenje trebala je zamjenski PTFE uronjeni grijač za spremnik za poniklavanje dubok 600 mm. Spremnik je bio širok 800 mm i dugačak 1200 mm, s radnim volumenom od približno 550 litara. Postojeći grijač bio je standardna jedinica u obliku slova L koja je stršala u putanju obratka i otkazala je nakon 14 mjeseci. Tim za održavanje želio je prilagođeni grijač koji bi odgovarao raspoloživom prostoru spremnika, radio na niskoj gustoći vata i izbjegao ometanje obratka.
Prilagođavanje PTFE uronjenog grijača za određenu dubinu spremnika zahtijeva balansiranje četiriju ograničenja: raspoloživu dubinu uranjanja, potrebnu površinu za nisku gustoću vata, geometriju spremnika i uvjete protoka na mjestu grijača.
Ograničenje dubine uranjanja
Spremnik dubine 600 mm ne daje 600 mm korisne duljine grijača. Razina tekućine mora biti dovoljno visoka da pokrije izratke, a grijač mora ostati potpuno potopljen na minimalnoj razini tekućine. U praksi, korisna grijana duljina u spremniku dubine 600 mm je 350-450 mm, ovisno o nadvodnom boku i fluktuaciji razine.
Standardni ravni grijač s grijanom duljinom od 400 mm daje približno 400 cm² površine na promjeru od 32 mm. To je daleko premalo za rad s niskom-watt-gustoćom pri tipičnoj snazi u vatima. Za rad od 4 kW pri 1,0 W/cm² potrebno je 4000 cm²-deset puta više od površine jednog ravnog prolaza.
| Dubina spremnika | Upotrebljiva grijana duljina | Površina na omotaču od 32 mm | Površina na omotaču od 50 mm | Potrebna grijana duljina za 4000 cm² |
|---|---|---|---|---|
| 400 mm | 250–300 mm | 250–300 cm² | 393–471 cm² | 2 000–2 667 mm |
| 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 | 889–1 143 mm |
| 700 mm | 450–550 mm | 450–550 cm² | 707–864 cm² | 727–909 mm |
Zahtjevi za grijanu duljinu i površinu za rad od 4 kW pri 1,0 W/cm²
Rješenje za-prolaz
Rješenje za plitak spremnik je-višeprolazni grijač. Grijani element je savijen u zmijoliku ili U-oblikovanu konfiguraciju koja se uklapa u dostupnu dubinu, istovremeno pružajući više grijanih prolaza. Četvero{4}}grijač s prolazima od 400 mm daje 1600 mm grijane duljine u otisku od približno 400 × 200 mm.
Pri promjeru plašta od 50 mm, 1600 mm grijane duljine daje približno 2513 cm² površine. To je još uvijek manje od 4000 cm² potrebnih za rad od 4 kW pri 1,0 W/cm². Potreban je veći broj prolaza ili veći promjer plašta.
| Broj prolaza | Duljina prolaza | Ukupna grijana dužina | Otisak (približno) | Površina (50 mm) | Maksimalna snaga pri 1,0 W/cm² |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 400 mm | 800 mm | 400 × 100 mm | 1257 cm² | 1,3 kW |
| 4 | 400 mm | 1.600 mm | 400 × 200 mm | 2,513 cm² | 2,5 kW |
| 6 | 400 mm | 2.400 mm | 400 × 300 mm | 3770 cm² | 3,8 kW |
| 8 | 400 mm | 3.200 mm | 400 × 400 mm | 5,027 cm² | 5,0 kW |
Multi{0}}konfiguracije za spremnik dubine 600 mm
Ugradnja grijača u spremnik
Grijač mora stati u raspoloživi prostor bez ometanja obratka ili protoka. U spremniku 800 × 1200 mm, grijač se može postaviti duž jedne stijenke, ostavljajući središnji volumen za stalak za izratka. Više{5}}grijač s otiskom od 400 × 300 mm udobno pristaje uz zid od 1200 mm.
Prirubnica mora biti postavljena tako da grijač visi na odgovarajućoj dubini. Spremnik dubine 600 mm s razinom tekućine od 500 mm i slobodnim bokom od 100 mm osigurava 400 mm korisne dubine. Grijani dio grijača trebao bi biti smješten u donjih 350 mm spremnika, s vrhom grijanog dijela najmanje 50 mm ispod minimalne razine tekućine.
Ujednačenost protoka i temperature
Više{0}}prolazni grijač u plitkom spremniku može stvoriti zasjenjenje protoka ako su prolazi preblizu. Tekućina između prolaza može stagnirati, smanjujući prijenos topline i stvarajući vruće točke. Razmak između prolaza trebao bi biti najmanje 30-40 mm kako bi se omogućio protok između njih.
Ako spremnik ima cirkulacijsku pumpu, grijač treba postaviti tako da protok prolazi kroz praznine između prolaza. Ako se spremnik oslanja na prirodnu konvekciju, grijač bi trebao biti postavljen tako da rastući toplinski oblak može izaći bez da ostane zarobljen između prolaza.
| Pass Spacing | Protok između prolaza | Hot Spot Rizik | Preporučena primjena |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Jadno | visoko | Ne preporučuje se |
| 20–30 mm | Umjereno | Umjereno | Samo niska gustoća vata |
| 30–40 mm | Dobro | Niska | Većina aplikacija |
| >40 mm | Izvrsno | Vrlo nisko | Visoke gustoće ili viskozne tekućine |
Razmak prolaza i njegov učinak na protok i rizik od vrućih točaka
Kada standardni grijač ne može stati u spremnik
Spremnik dubine 600 mm s opterećenjem od 4 kW pri 1,0 W/cm² zahtijeva više{3}}prolazni grijač koji standardne linije proizvoda možda ne nude. Prilagođena konfiguracija PTFE uronjenog grijača sa šest ili osam prolaza, promjerom plašta od 50 mm i razmakom prolaza od 30–40 mm rješava glavni uzrok ograničenja prostora. Proces specifikacije zahtijeva dimenzije spremnika, raspon razine tekućine, potrebnu snagu u vatima, kemijski sastav kupke i uvjete protoka. Za objekte s plitkim spremnicima, ovaj-pristup specifičan za primjenu osigurava potrebnu površinu unutar dostupnog prostora.
