Rezervoarele chimice lungi pot menține temperatura medie corectă în timp ce dezvoltă zone mai reci în apropierea capetelor, colțurilor sau zonelor de producție. Acest lucru este adesea cauzat de distribuția neuniformă a căldurii, mai degrabă decât de puterea totală de încălzire insuficientă. Un proiectat corespunzătorDispunerea plăcilor de încălzirepoate ajuta la reducerea acestor diferențe de temperatură.
Poziția încălzitorului afectează distribuția temperaturii
O placă de încălzire transferă energia termică direct în lichidul din jur. Cu cât o zonă de proces este mai aproape de o suprafață de încălzire eficientă, cu atât sistemul depinde mai puțin de circulație pentru a transporta căldura pe distanțe lungi.
Pentru un rezervor lung, concentrarea tuturor plăcilor de încălzire într-o singură locație poate crea o regiune fierbinte în jurul încălzitoarelor și regiuni mai reci mai îndepărtate.
Distribuirea plăcilor de încălzire de-a lungul rezervorului poate oferi un aport termic mai echilibrat.
Chiar și distribuția nu este întotdeauna suficientă
Simpla distanță a plăcilor de încălzire la distanțe egale nu garantează o temperatură uniformă.
Fluxul lichidului poate fi mai puternic într-o secțiune și mai slab în alta.
O placă poziționată lângă o ieșire a pompei poate transfera căldura mai eficient decât o placă identică instalată într-un colț stagnant.
Prin urmare, schema de încălzire ar trebui să urmeze modelul real de circulație.
| Dispoziție de încălzire | Distribuția căldurii | Avantajul principal | Problemă potențială |
|---|---|---|---|
| Centralizat | Concentrat | Instalare simplă | Zone reci |
| Distribuit uniform | Echilibrat | Acoperire bună | Poate ignora fluxul |
| Orientat{0}}fluxului | Optimizat | Transfer eficient de căldură | Necesită analiza fluxului |
| Multi-zone | Reglabil | Control flexibil | Mai complex |
Plăcile de încălzire din PTFE pot fi distribuite peste rezervor
Plăcile de încălzire din PTFE sunt utilizate în mod obișnuit în rezervoarele chimice datorită rezistenței chimice și proprietăților de izolare electrică.
Pentru rezervoarele mari, mai multe plăci mai mici pot oferi uneori o distribuție termică mai bună decât o placă supradimensionată.
Fiecare placă poate fi poziționată într-o zonă termică specifică.
Acest lucru permite, de asemenea, împărțirea puterii de încălzire între circuite separate.
Fluxul de căldură ar trebui luat în considerare
Fluxul mediu de căldură este:
q = P / A
O placă de încălzire de 4 kW cu o suprafață activă de 0,16 m² are un flux mediu de căldură de aproximativ 25 kW/m².
Dacă aceeași putere totală este împărțită între două plăci cu o suprafață activă combinată de 0,32 m², fluxul mediu de căldură poate fi redus la aproximativ 12,5 kW/m².
Acest lucru poate oferi o marjă termică mai mare atunci când circulația lichidului este limitată.
Capetele rezervoarelor necesită adesea o atenție specială
Capetele rezervoarelor chimice lungi se pot comporta diferit față de centru.
Căldura poate scăpa prin pereții rezervorului, prin structurile de preaplin, prin capace sau prin lichidul de intrare și de ieșire.
Dacă secțiunea de capăt are și o circulație mai slabă, temperatura acesteia poate rămâne mai scăzută.
O placă de încălzire poziționată mai aproape de regiunea cu pierderi mari-poate compensa această cerere termică locală.
Corpurile de producție pot crea zone reci
Rafturile și suporturile pentru piese de prelucrat pot împiedica mișcarea lichidului.
Regiunea din spatele unui rack dens poate primi mai puțină circulație și, prin urmare, mai puțin transfer de căldură.
Mutarea sau adăugarea plăcilor de încălzire fără a lua în considerare aranjamentul dispozitivului poate să nu rezolve problema.
Dispunerea încălzitorului ar trebui să fie proiectată în funcție de configurația reală de producție.
Circulația și încălzirea ar trebui să funcționeze împreună
Transferul de căldură poate fi simplificat astfel:
Q=hAΔT
Creșterea suprafeței de încălzire îmbunătățește suprafața de transfer disponibilă, în timp ce mișcarea lichidului influențează coeficientul-de transfer de căldură.
Prin urmare, un design bine-placă de încălzire ar trebui să plaseze suprafețe active unde circulația poate elimina eficient căldura.
Dacă lichidul rămâne stagnant, pur și simplu adăugarea mai multor plăci de încălzire poate crește temperatura locală fără a elimina zona rece.
Zonele multiple permit o ajustare mai bună
Un rezervor lung poate suferi pierderi diferite de căldură în timpul funcționării.
Cu zone de încălzire independente, operatorul poate crește puterea într-o secțiune mai rece, reducând în același timp puterea în altă parte.
Acest lucru este util în special atunci când rezervorul are diferite etape de proces pe lungimea sa.
Zonele independente pot reduce, de asemenea, consumul de energie inutil.
Plasarea senzorului ar trebui să se potrivească cu aspectul
Senzorii de temperatură nu trebuie poziționați toți aproape de plăcile de încălzire.
Un senzor situat lângă un încălzitor poate detecta o regiune locală cu temperatură ridicată-și poate determina ca controlerul să reducă puterea prea devreme.
Pentru rezervoarele mari, senzorii trebuie plasați în zone reprezentative de proces.
Maparea temperaturii poate ajuta la determinarea dacă sunt necesari senzori suplimentari.
Evitați crearea de regiuni fierbinți suprapuse
În timp ce încălzirea distribuită reduce zonele reci, plasarea plăcilor de încălzire prea apropiate poate crea o încălzire concentrată.
Lichidul din jur poate primi un aport termic excesiv înainte ca circulația să poată muta căldura în altă parte.
Menținerea unei distanțe adecvate între zonele active de încălzire ajută la crearea unui câmp termic mai echilibrat.
Strategie practică de aspect
Un aspect adecvat al plăcii de încălzire ar trebui să ia în considerare lungimea rezervorului, lățimea, adâncimea lichidului, direcția de circulație, dispozitivele de producție, pierderea locală de căldură și uniformitatea necesară a temperaturii.
Pentru rezervoarele chimice lungi, distribuirea plăcilor de încălzire PTFE în zonele termice reale poate oferi rezultate mai bune decât concentrarea întregii capacități de încălzire într-o singură locație.
Obiectivul nu este pur și simplu de a instala mai multe încălzitoare, ci de a plasa suprafața de încălzire disponibilă acolo unde poate reduce efectiv diferențele de temperatură în toată baia de lucru.
