A Long Tank probléma
Az automatizált PCB-bevonatoló sor 6 méter hosszú tartályokat használ nagy mennyiségű panel feldolgozására. Egyetlen merülő fűtőelem a tartály egyik végén 5-8 fokos hőmérsékleti gradienst hoz létre a végétől a végéig. A panelek gyorsabban belépnek a melegzóna lemezbe. A hideg végén lévő panelek nem megfelelő vastagsággal jelennek meg. A minőségi eltérés elfogadhatatlan.
A megoldás a zónás hőmérséklet-szabályozás: a tartály felosztása több fűtési zónára, amelyek mindegyike független PTFE hőcserélő körrel és dedikált hőmérséklet-érzékelővel rendelkezik. Minden zóna reagál a helyi hőviszonyokra. A kollektív hatás az egyenletes hőmérséklet a tartály teljes hosszában.
A több-körös PTFE hőcserélők egyetlen integrált egységben teszik lehetővé ezt a zónát, külön gőzellátással és kondenzátum visszatérő csatlakozással minden egyes áramkörhöz.
A termikus terhelés változása a zónák között
A hőveszteség nem egyenletes a hosszú bevonatú tartályban. A tartály végei több hőt veszítenek, mint a közepe a térfogathoz viszonyított nagyobb falfelület miatt. Az egyik végén a munkadarab bemenete hideg masszát vezet be, amely helyben elnyeli a hőt. Az elszívó szellőzés bizonyos helyeken felgyorsítja a párolgási hűtést.
Egyetlen fűtőkör egy hőmérséklet-érzékelővel átlagolja ezeket az eltéréseket. Az érzékelő, amely általában a középpontban van elhelyezve, a hőbevitelt a tartály középső -hőmérséklete alapján szabályozza. A végek, amelyek több hőt veszítenek, hűvösebben futnak. Az eredmény egy parabolikus hőmérséklet-profil,{4}}középen meleg, a végein hűvös.
A több-áramkörű zónák mindegyik zónában hőmérséklet-érzékelőket helyeznek el. A nagyobb hőveszteséget szenvedő végzónák több gőzáramot kapnak. A középső zóna alacsonyabb veszteséggel kevesebbet kap. Mindegyik áramkör önállóan működik a saját vezérlőszelepén és gőzleválasztóján keresztül.
1. táblázat: Egy-áramkör vs. több-áramkörű hőmérséklet egyenletessége (6 méteres PCB rézbevonat tartály, 55 fokos alapjel)
| Paraméter | Egy áramkör | Három áramkör | Öt áramkör |
|---|---|---|---|
| A hőmérséklet-szabályozó zónák száma | 1 | 3 | 5 |
| Hőmérséklet érzékelők | 1 (középpont) | 3 (vége, középpontja, vége) | 5 (egyenletesen elosztva) |
| Maximális hőmérsékleti eltérés ( fok ) | ±4.5 | ±1.5 | ±0.7 |
| Vége-vége-hőmérséklet-tartomány ( fok ) | 9 | 3 | 1.4 |
| Válasz a munkadarab egyik végén történő belépésére | Az egész tartály lehűl; lassú felépülés | A belépési zóna agresszíven melegszik; mások stabilak | Pontos helyi reakció |
| Gőzfogyasztás | Magasabb (túlmelegszik a közepétől a meleg végekig) | Zónánként optimalizálva | Zónánként optimalizálva |
| Szabályozási stabilitás | Mérsékelt (késés a hőbemenet és az érzékelő között) | Jó | Kiváló |
A több-áramkörű PTFE tervezés
A több-körös PTFE hőcserélő több független csőköteget integrál egyetlen tartókeretbe. Minden áramkörnek saját gőzbemeneti gyűjtőfeje és kondenzátum kimeneti ága van. Az áramkörök fizikailag szomszédosak, de hidraulikusan különállóak.
Egy 6 méteres, három zónával rendelkező tartály esetén a PTFE hőcserélő három egyenlő felületű kört tartalmazhat, amelyek mindegyike egy 2 méteres tartályszakaszt ível át. A gőzellátó elosztó három szabályozószelephez osztja el a gőzt, amelyek mindegyike a zóna hőmérséklet-szabályozójára reagál. Az egyes körökből származó kondenzátum egy erre a célra szolgáló gőzleválasztón keresztül egy közös kondenzátum-visszavezető ágba távozik.
Az egyetlen keretbe való fizikai integráció leegyszerűsíti a telepítést,{0}}egy szerelvényt kell elhelyezni a tartályban három különálló egység helyett. A hidraulikus leválasztás független vezérlést tesz lehetővé. A PTFE anyag alkalmazkodik a különböző gőzáramlási sebességgel működő szomszédos körök közötti hőtágulási különbségekhez.
A meghibásodások elkülönítésének előnyei
A több-áramkörű kialakítás a hőmérséklet-szabályozáson túl is működési előnyt biztosít. Ha az egyik körben szivárgás lép fel vagy karbantartást igényel, leválasztható, míg a többi kör folytatja a fűtést. A termelés csökkentett áteresztőképességgel folytatódhat, ahelyett, hogy teljesen leállna.
Egy-körfűtés esetén minden meghibásodás leállítja a fűtést. A tartály lehűl. A gyártás a javítás befejezéséig leáll. A zónás megközelítés a katasztrofális egyetlen-pontos meghibásodást kezelhető részleges{5}}kapacitási eseménnyé alakítja.
Összegzés
A több-áramkörű PTFE hőcserélők lehetővé teszik a zónás hőmérséklet-szabályozást a nagy, automatizált PCB-bevonatsorokban, egyetlen hosszú tartályt egymástól függetlenül fűtött részekre osztva. Mindegyik áramkör reagál a helyi hőveszteség feltételeire, csökkentve a végpontok közötti hőmérséklet-ingadozást ±4,5 fokról egyetlen kör esetén ±0,7 fokra öt kör esetén.
Az integrált több{0}}áramkörű kialakítás leegyszerűsíti a telepítést, miközben hidraulikus függetlenséget biztosít a zóna-specifikus vezérléshez. A hibaleválasztás lehetővé teszi a részleges működés folytatását, ha az egyik áramkör karbantartást igényel.
A többkörös PTFE hőcserélő konfigurációjának mérnöki elemzése meghatározott bevonatsor-elrendezésekben elérhető a tartály méreteinek, a fűtési teljesítménynek, az aktuális hőmérséklet egyenletességének méréseinek és a kívánt szabályozási pontosságnak a benyújtásával.
