Egy fémmegmunkáló üzemnek csere-PTFE merülőfűtőre volt szüksége egy 700 mm mély kénsavas eloxáló tartályhoz. A tartály 1000 mm széles és 1600 mm hosszú volt, űrtartalma megközelítőleg 1050 liter. A meglévő fűtőberendezés egy szabványos egyenes egység volt, amely benyúlt a munkadarab útjába, és 13 hónap után meghibásodott. A karbantartó csapatnak olyan fűtőberendezésre volt szüksége, amely illeszkedik a mélyebb tartályba, fenntartja a teljes bemerülést, és biztonságos wattsűrűséggel adja le a szükséges teljesítményt.
A 700 mm mély tartály több használható fűtőhosszt biztosít, mint egy sekély tartály, de a fűtőtestet továbbra is úgy kell méretezni, hogy illeszkedjen a rendelkezésre álló helyhez, és a minimális folyadékszinten biztonságos bemerítést biztosítson.
A merülési mélység korlátozása
A 700 mm mély tartály nem biztosít 700 mm hasznos fűtőhosszt. A folyadékszintnek elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy ellepje a munkadarabokat, és a fűtőelemnek a minimális folyadékszinten teljesen el kell merülnie. A gyakorlatban egy 700 mm mély tartályban a szabadoldaltól és a szintingadozástól függően 450-550 mm a hasznosítható fűthető hossz.
Egy 500 mm-es fűthető hosszúságú egyenes fűtőtest 500 mm-es fűtött hosszúságot biztosít. 5 kW-os üzemhez 1,0 W/cm² mellett a szükséges felület 5000 cm². 32 mm-es köpenyátmérőnél a felület körülbelül 100 cm² 100 mm hosszúságonként. Az 500 mm-es fűtött hossz mindössze 500 cm²-t{14}}jól elmarad a követelménytől. Nagyobb köpenyátmérőre vagy{16}}többmenetes konfigurációra van szükség.
| Tank mélység | Használható fűthető hossz | Felület 32 mm-es köpenynél | Felület 50 mm-es köpenynél | Fűtött hossz 5000 cm²-hez szükséges |
|---|---|---|---|---|
| 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 | 1111–1429 mm |
| 700 mm | 450-550 mm | 450-550 cm² | 707–864 cm² | 909–1111 mm |
| 800 mm | 550-650 mm | 550-650 cm² | 864–1021 cm² | 769–909 mm |
Fűtött hossz- és felületkövetelmények 5 kW teljesítményhez 1,0 W/cm²-nél
Az L-alakú vagy U-alakú fűtési megoldás
Az L-alakú vagy U-alakú PTFE merülőfűtő meghajlítja a fűtött elemet, hogy nagyobb felületet illesszen egy mély tartályba. Egy tipikus L-alakú, 500 mm-es függőleges és 600 mm-es vízszintes metszetű fűtőtest 1100 mm-es fűtött hosszt-több mint kétszer akkora, mint egy egyenes fűtőelem ugyanabban a tartálymélységben.
50 mm-es köpenyátmérőnél az 1100 mm-es fűtött hossz körülbelül 1728 cm² felületet biztosít. Ez még mindig nem éri el azt az 5000 cm²-t, amely egy 5 kW-os üzemhez szükséges 1,0 W/cm² mellett. Több{11}}útvonalas konfigurációra van szükség.
| Fűtőberendezés konfigurációja | Fűtött hossz | Felület 32 mm-nél | Felületi terület 50 mm-nél | 700 mm-es tartályba illeszthető |
|---|---|---|---|---|
| Egyenes, 500 mm | 500 mm | 500 cm² | 785 cm² | Igen, de nem elegendő a terület |
| L- alakú, 500 + 600 mm | 1100 mm | 1100 cm² | 1728 cm² | Igen |
| U- alakú, 500 + 400 + 500 mm | 1400 mm | 1400 cm² | 2199 cm² | Igen |
| Több-átmenet, 4 × 500 mm | 2000 mm | 2000 cm² | 3142 cm² | Igen |
| Több-átmenet, 7 × 500 mm | 3500 mm | 3500 cm² | 5498 cm² | Szoros illeszkedés |
Fűtőberendezések 700 mm mély tartályhoz
A fűtőelem behelyezése a tartályba
A fűtőberendezésnek be kell illeszkednie a rendelkezésre álló helyre anélkül, hogy akadályozza a munkadarabokat vagy az áramlást. Egy 1000 × 1600 mm-es tartályban a fűtőelem az egyik fal mentén helyezhető el, így a központi tér a munkadarab-állvány számára marad. Az 1600 mm-es fal mentén egy 500 mm-es függőleges és 600 mm-es vízszintes keresztmetszetű többlépcsős fűtőtest illeszkedik.
A fűtőtestet úgy kell elhelyezni, hogy a fűtött rész a minimális folyadékszintnél teljesen el legyen merülve. Egy 700 mm mély tartály 600 mm folyadékszinttel és 100 mm szabadoldallal 500 mm hasznos mélységet biztosít. A fűtőelem fűtött szakaszát a tartály alsó 450 mm-ére kell elhelyezni úgy, hogy a fűtött rész teteje legalább 50 mm-rel a minimális folyadékszint alatt legyen.
Az áramlás és a hőmérséklet egyenletessége
Egy mély tartályban lévő többáras fűtőberendezés áramlási árnyékot hozhat létre, ha a csatornák túl közel vannak egymáshoz. A járatok közötti folyadék stagnálhat, ami csökkenti a hőátadást és forró pontokat képezhet. A járatok közötti távolságnak legalább 30–40 mm-nek kell lennie, hogy lehetővé tegyük az átfolyást.
Ha a tartályban keringető szivattyú van, a fűtőtestet úgy kell elhelyezni, hogy az áramlás a járatok közötti réseken haladjon keresztül. Ha a tartály természetes konvekcióra támaszkodik, a fűtőtestet úgy kell elhelyezni, hogy a felszálló hősugár anélkül tudjon távozni, hogy beszorulna.
| Pass Spacing | Flow Between Pass | Hot Spot kockázat | Ajánlott alkalmazás |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Szegény | Magas | Nem ajánlott |
| 20-30 mm | Mérsékelt | Mérsékelt | Csak alacsony wattsűrűség |
| 30-40 mm | Jó | Alacsony | A legtöbb alkalmazás |
| >40 mm | Kiváló | Nagyon alacsony | Nagy wattsűrűségű vagy viszkózus folyadékok |
Az áthaladási távolság és hatása az áramlásra és a forró pontok kockázatára
Ha egy szabványos fűtőtest nem fér bele a tartályba
Egy 700 mm mély, 5 kW teljesítményű, 1,0 W/cm²-es tartályhoz olyan több-járatú fűtőberendezés szükséges, amelyet a szabványos termékcsaládok esetleg nem kínálnak. Egy egyedi PTFE merülőfűtő-konfiguráció több-járatú kialakítással, 50 mm-es burkolatátmérővel és 30–40 mm-es áteresztőtávolsággal a helyszűke kiváltó okát orvosolja. A specifikációs folyamat megköveteli a tartály méreteit, a folyadékszint-tartományt, a szükséges teljesítményt, a fürdő kémiáját és az áramlási feltételeket. A mélytartályokkal rendelkező létesítményeknél ez az alkalmazás-specifikus megközelítés{11}}a rendelkezésre álló területen belül biztosítja a szükséges felületet.
