Et metalbearbejdningsanlæg havde brug for en udskiftning af PTFE-dyppevarmer til en 700 mm dyb svovlsyreanodiseringstank. Tanken var 1.000 mm bred og 1.600 mm lang, med et arbejdsvolumen på cirka 1.050 liter. Den eksisterende varmelegeme havde været en standard lige enhed, der stak ind i arbejdsemnets bane og var svigtet efter 13 måneder. Vedligeholdelsesteamet havde brug for et varmelegeme, der kunne passe til den dybere tank, opretholde fuld nedsænkning og levere den nødvendige watt til en sikker watt-tæthed.
En 700 mm dyb tank giver mere brugbar varmelegemelængde end en lavvandet tank, men varmelegemet skal stadig være dimensioneret, så det passer til den tilgængelige plads og for at opretholde sikker nedsænkning ved minimum væskeniveau.
Nedsænkningsdybden
En 700 mm dyb tank giver ikke 700 mm brugbar varmelegemelængde. Væskeniveauet skal være højt nok til at dække emnerne, og varmelegemet skal forblive helt nedsænket ved minimum væskeniveau. I praksis er den anvendelige opvarmede længde i en 700 mm dyb tank 450–550 mm afhængig af fribord og niveauudsving.
Et lige varmelegeme med 500 mm opvarmet længde giver 500 mm opvarmet længde. For en 5 kW drift ved 1,0 W/cm² er det nødvendige overfladeareal 5.000 cm². Ved en kappediameter på 32 mm er overfladearealet ca. 100 cm² pr. 100 mm længde. En 500 mm opvarmet længde giver kun 500 cm²-langt under kravene. En større kappediameter eller en konfiguration med flere-pas er nødvendig.
| Tank dybde | Brugbar opvarmet længde | Overfladeareal ved 32 mm kappe | Overfladeareal ved 50 mm kappe | Opvarmet længde nødvendig for 5.000 cm² |
|---|---|---|---|---|
| 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 | 1.111–1.429 mm |
| 700 mm | 450–550 mm | 450-550 cm² | 707–864 cm² | 909–1.111 mm |
| 800 mm | 550–650 mm | 550-650 cm² | 864–1.021 cm² | 769–909 mm |
Krav til opvarmet længde og overfladeareal for en 5 kW drift ved 1,0 W/cm²
Den L-- eller U--formede varmeopløsning
En L-- eller U--formet PTFE-elvarmer bøjer det opvarmede element for at passe mere overfladeareal ind i en dyb tank. Et typisk L--formet varmelegeme med en 500 mm lodret sektion og en 600 mm vandret sektion giver 1.100 mm opvarmet længde-mere end dobbelt så lang som en lige varmelegeme i samme tankdybde.
Ved en kappediameter på 50 mm giver 1.100 mm opvarmet længde cirka 1.728 cm² overfladeareal. Det er stadig under de 5.000 cm², der kræves til en 5 kW-drift ved 1,0 W/cm². Der kræves en fler{11}}pass-konfiguration.
| Varmeapparat konfiguration | Opvarmet længde | Overfladeareal ved 32 mm | Overfladeareal ved 50 mm | Passer i 700 mm tank |
|---|---|---|---|---|
| Lige, 500 mm | 500 mm | 500 cm² | 785 cm² | Ja, men utilstrækkeligt areal |
| L-formet, 500 + 600 mm | 1.100 mm | 1.100 cm² | 1.728 cm² | Ja |
| U-formet, 500 + 400 + 500 mm | 1.400 mm | 1.400 cm² | 2.199 cm² | Ja |
| Multi-pass, 4 × 500 mm | 2.000 mm | 2.000 cm² | 3.142 cm² | Ja |
| Multi-pass, 7 × 500 mm | 3.500 mm | 3.500 cm² | 5.498 cm² | Tæt pasform |
Varmerkonfigurationer til en 700 mm dyb tank
Montering af varmelegemet i tanken
Varmelegemet skal passe ind i det ledige rum uden at hindre arbejdsemnerne eller flowet. I en 1.000 × 1.600 mm tank kan varmeren placeres langs den ene væg, så det centrale rumfang for emnestativet efterlades. En multi-varmer med en 500 mm lodret sektion og en 600 mm vandret sektion passer langs 1.600 mm væggen.
Varmeren skal placeres således, at den opvarmede sektion er helt nedsænket ved minimum væskeniveau. En 700 mm dyb tank med et 600 mm væskeniveau og et 100 mm fribord giver 500 mm brugbar dybde. Varmerens opvarmede sektion skal placeres i de nederste 450 mm af tanken, med toppen af den opvarmede sektion mindst 50 mm under minimum væskeniveau.
Flow- og temperaturensartethed
En multi-varmer i en dyb tank kan skabe strømningsskygge, hvis gennemgangene er for tæt på hinanden. Væsken mellem passagerne kan blive stillestående, hvilket reducerer varmeoverførslen og skaber varme punkter. Afstanden mellem gennemløbene skal være mindst 30-40 mm for at tillade strømning mellem dem.
Hvis tanken har en cirkulationspumpe, skal varmelegemet placeres således, at flowet passerer gennem hullerne mellem passagerne. Hvis tanken er afhængig af naturlig konvektion, skal varmelegemet placeres, så den opstigende termiske fane kan slippe ud uden at blive fanget.
| Afstand mellemrum | Flow mellem pas | Hot Spot Risiko | Anbefalet anvendelse |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Dårlig | Høj | Ikke anbefalet |
| 20–30 mm | Moderat | Moderat | Kun lav watt-tæthed |
| 30–40 mm | God | Lav | De fleste applikationer |
| >40 mm | Fremragende | Meget lav | Høj watt-densitet eller viskøse væsker |
Passageafstand og dens effekt på flow og risiko for hotspot
Når en standardvarmer ikke kan passe til tanken
En 700 mm dyb tank med en kapacitet på 5 kW ved 1,0 W/cm² kræver en multi-varmer, som standard produktlinjer måske ikke tilbyder. En brugerdefineret PTFE-elvarmerkonfiguration med et multi-passagedesign, en kappediameter på 50 mm og 30-40 mm gennemløbsafstand løser grundårsagen til pladsbegrænsning. Specifikationsprocessen kræver tankdimensioner, væskeniveauområde, påkrævet watt, badkemi og strømningsforhold. Til faciliteter med dybe tanke giver denne applikations{11}}specifikke tilgang det nødvendige overfladeareal inden for den tilgængelige plads.
