A folyamatos tekercs{0}}tekercs{1}}bevonatsor havi 38 000 kWh-t fogyasztott a fürdő fűtéséhez öt technológiai tartályon keresztül. Az üzem két tartályban alacsony wattsűrűségű és jobb áramláseloszlású PTFE merülő fűtőtesteket szerelt fel. A következő hat hónapban e két tartály fűtési energiafogyasztása 11%-kal, illetve 14%-kal csökkent. A teljes megtakarítás körülbelül havi 1400 dollár volt. A projekt egy év alatt megtérült.
A folyamatos bevonatsorok másképpen működnek, mint a szakaszos tartályok. A szalag vagy a munkadarab folyamatosan mozog a fürdőben, állandó hőterhelést hozva létre, amelyet a fűtőberendezéssel kell helyettesíteni. A fűtőberendezés folyamatosan működik, gyakran magas munkaciklus mellett, és az energiafogyasztás jelentős. A fűtőberendezés hatékonyságának javítása és a fürdővel való kölcsönhatása csökkenti az alapjel fenntartásához szükséges energiát.
Hová megy az energia a folyamatos lemezezésben
A PTFE merülő fűtőberendezések által fogyasztott energia egy folyamatos bevonatsoron három helyre megy el: a bejövő munkadarabok felmelegítésére, a tartály falain és felületén keresztül elvesztett hő pótlására, valamint magának a fűtőelemnek a hatékonyságának leküzdésére.
A munkadarab fűtési terhelése a legnagyobb. A fürdőbe 25 fokban belépő és 60 fokban kilépő acélszalag folyamatosan hőt vesz fel. Óránként 500 kg szalagot feldolgozó vonal esetén a munkadarab fűtési terhelése körülbelül 12 kW. Ezt a terhelést a fűtőberendezésnek kell biztosítania, függetlenül annak kialakításától.
A fali és felületi veszteségek a tartály szigetelésétől és a fürdő hőmérsékletétől függenek. Egy 60 fokos szigeteletlen tartály falán és felületén keresztül 3-5 kW-ot veszíthet. Egy szigetelt, fedővel ellátott tartály 1 kW-nál kevesebbet veszíthet.
A fűtőberendezés hatástalansága az az energiaveszteség, amely abból adódik, hogy a burkolat a szükségesnél magasabb hőmérsékleten működik, vagy mert a vízkő szigeteli a burkolatot. Egy tiszta, alacsony wattsűrűségű fűtőelemnek minimális a hatékonysága. A nagy wattsűrűségű, vízköves fűtőberendezés energiájának 10-20%-át veszíti el.
| Alkatrész betöltése | Tipikus tartomány | A Heater Design által vezérelhető | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Munkadarab fűtés | 8-15 kW | Nem | A vonal sebességétől és a szalag tömegétől függ |
| Fali és felületi veszteségek | 1-5 kW | Részben | A szigetelés és a burkolatok csökkentik a veszteségeket |
| A fűtőberendezés hatástalansága | 0,5-3 kW | Igen | Wattsűrűség és tisztaság |
Energiaterhelésű alkatrészek folyamatos bevonatoló tartályban
Hogyan csökkenti az alacsony wattsűrűség az energiapazarlást
Az alacsony -watt-sűrűségű fűtőelem alacsonyabb burkolat-hőmérsékleten működik, azonos teljesítmény mellett. A köpeny alacsonyabb hőmérséklete csökkenti a karimán és a kapocsházon keresztüli hőveszteséget, és csökkenti a vízkőlerakódás hajtóerejét.
Az energiamegtakarítás két forrásból származik. Először is, az alacsonyabb köpeny-hőmérséklet csökkenti a fűtőelem rögzítőelemein keresztüli vezető veszteségeket. Másodszor, a lassabb lerakódás hosszabb ideig fenntartja a magasabb hőátadási hatékonyságot. Az a fűtőberendezés, amely nagy wattsűrűség mellett három hónap alatt 10%-os hatékonyságot veszít, alacsony wattsűrűség mellett csak 5%-ot veszíthet.
| Watt sűrűség | Köpeny hőm | Scale Rate | Hatékonyság 3 hónap alatt | Hatékonyság 6 hónapos korban |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 W/cm² | 92-98 fok | Magas | 90% | 82% |
| 1,2 W/cm² | 88-93 fok | Mérsékelt | 93% | 88% |
| 1,0 W/cm² | 85-90 fok | Alacsony | 95% | 92% |
| 0,8 W/cm² | 82-87 fok | Nagyon alacsony | 96% | 94% |
A fűtőberendezés időbeli hatásfoka a wattsűrűség függvényében
Továbbfejlesztett áramláselosztás
Folyamatos bevonatolásnál a munkadarab mozgása olyan áramlási mintát hoz létre, amely vagy segíti vagy akadályozza a hőátadást. Ha a fűtőelem a fő áramlási útvonalon van elhelyezve, a mozgó szalag vagy a keringető szivattyú folyamatosan söpri a burkolatot, fenntartva a vékony határréteget és a magas hőátadási hatékonyságot.
Ha a fűtőtest holt zónában van elhelyezve, a határréteg megvastagszik, a burkolat hőmérséklete megemelkedik, és a hatásfok csökken. A fűtőelem áthelyezése az áramlási útvonalba vagy egy dedikált oktató hozzáadása 5–10%-kal javíthatja a hatékonyságot.
| Fűtés helyzete | Helyi áramlási sebesség | Tok ΔT | Hatékonyság | Energiamegtakarítás |
|---|---|---|---|---|
| Holt zóna | <0.05 m/s | 30-45 fok | 82–88% | Alapvonal |
| Alacsony áramlás | 0.1–0.2 m/s | 20-30 fok | 88–92% | 5–8% |
| Mérsékelt áramlás | 0.2–0.4 m/s | 12-20 fok | 92–95% | 8–12% |
| Magas áramlás | >0.4 m/s | 8-14 fok | 95–97% | 12–15% |
Hatékonyság és energiamegtakarítás a fűtőelem helyzetével és áramlási sebességével
Szigetelés és burkolatok
A legnagyobb szabályozható energiamegtakarítás a folyamatos bevonatoló tartályban a szigetelésből és a burkolatokból származik. Egy szigeteletlen tartály 3-5 kW-ot veszít a falain keresztül. 50 mm-es szigetelés hozzáadása 80-90%-kal csökkenti ezt a veszteséget. A lebegő golyós takaró vagy a tartályfedél 60-70%-kal csökkenti a felületi veszteségeket.
A szigetelésből és a burkolatokból származó megtakarítások nagyobbak, mint a fűtőtestek kialakításának változtatásaiból származó megtakarítások. A tartályait szigetelő és a felületet lefedő üzem 20-30%-kal csökkentheti a fűtési energiát a fűtőelemcsere előtt.
Ha indokolt a PTFE fűtőelem frissítése
A PTFE fűtőelem korszerűsítése akkor indokolt, ha a meglévő fűtőelem nagy wattsűrűséggel működik, ha a vízkő felhalmozódása hatékonyságcsökkenést okoz, vagy ha a fűtőtest holt zónában van elhelyezve. A frissítésnek tartalmaznia kell az alacsony wattsűrűséget, a jobb áramlási hozzáférést és a polírozott burkolatfelületet.
Az egyedi PTFE merülőfűtő-konfiguráció alacsony wattsűrűséggel, nagy felülettel és optimalizált áramlási-geometriával biztosítja a legalacsonyabb energiafogyasztást folyamatos bevonatolás esetén. A specifikációs folyamat megköveteli a fürdő kémiáját, az üzemi hőmérsékletet, a tartály méreteit, a vezeték sebességét és a szükséges teljesítményt. A folytonos bevonatsorokkal rendelkező létesítményeknél ez az alkalmazás--specifikus megközelítés csökkenti a vegyszeres fűtési költségeket és meghosszabbítja a fűtőberendezés élettartamát.
