En pletteringsbutik skulle eftermontere en 2.000-liters kobberbelægningstank med PTFE-dyppevarmere. Den eksisterende enkeltvarmer havde fejlet gentagne gange, og tanken havde begrænset plads til en udskiftning. Butikken betragtede en enkelt stor specialvarmer, flere mindre varmelegemer fordelt rundt om tanken og en kombination af begge. Valget afhang af tankens geometri, strømningsmønsteret og vedligeholdelsesadgangen.
Et arrangement med flere-varmere er ofte den bedste løsning til eftermontering, hvor pladsen er begrænset, hvor ensartet temperatur er kritisk, eller hvor der kræves redundans. Arrangementet skal være designet omkring tanken, ikke valgt fra et katalog.
Når flere varmelegemer er bedre end én
Et enkelt stort varmelegeme kræver et enkelt stort rum. I en eftermontering eksisterer den plads muligvis ikke. Flere mindre varmelegemer kan fordeles rundt om tankens omkreds ved at bruge plads, der er tilgængelig i stedet for plads, der skal oprettes.
Flere varmelegemer giver også redundans. Hvis et varmelegeme svigter, kan de andre holde badets temperatur ved reduceret kapacitet, indtil den fejlbehæftede enhed udskiftes. I kritiske processer undgår denne redundans uplanlagt nedetid.
Flere varmelegemer forbedrer temperaturens ensartethed. Et enkelt varmelegeme skaber en termisk fane, der stiger og spreder sig. Flere varmelegemer fordelt rundt om tanken skaber flere faner, der blandes mere jævnt. Resultatet er en mere ensartet badtemperatur.
| Arrangement | Pladsbehov | Redundans | Temperaturensartethed | Bedste applikation |
|---|---|---|---|---|
| Enkelt stort varmelegeme | Stor enkelt plads | Ingen | Dårlig – moderat | Store tanke med åben plads |
| To varmelegemer, modsatte vægge | To moderate pladser | Delvis | God | Rektangulære tanke |
| Tre varmelegemer, omkreds | Tre mindre rum | God | Meget godt | Store rektangulære tanke |
| Fire varmelegemer, hjørner | Fire små rum | Fremragende | Fremragende | Kritiske procestanke |
Flere-varmearrangementer og deres egenskaber
Det distribuerede perimeterarrangement
Det fordelte perimeterarrangement placerer flere mindre varmelegemer rundt om tankens omkreds, typisk langs væggene eller i hjørnerne. Hvert varmelegeme fungerer ved lav watt-tæthed og moderat watt. Den kombinerede effekt svarer til den samlede varmebelastning.
Dette arrangement er velegnet til eftermontering, fordi det udnytter pladsen langs væggene, som ofte er underudnyttet. Det undgår også behovet for en enkelt stor flangeåbning, som måske ikke findes i tanken.
| Varmelegemetæller | Watt pr. varmelegeme | Samlet watt | Watt-densitet pr. varmelegeme | Plads pr. varmelegeme |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 3.000 cm² |
| 3 | 2 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 2.000 cm² |
| 4 | 1,5 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 1.500 cm² |
| 6 | 1 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 1.000 cm² |
Fordelt perimeterarrangement til en totalbelastning på 6 kW
Zonekontrolarrangementet
Zonestyringsarrangementet opdeler tanken i zoner, hver med sit eget varmelegeme og temperaturføler. Varmerne fungerer uafhængigt og opretholder ensartet temperatur på tværs af tanken.
Dette arrangement bruges i store tanke, hvor temperaturlagdeling er et problem. Zonerne kan styres for at kompensere for ujævnt varmetab eller ujævn belastning af emnet. Resultatet er strammere temperaturensartethed og bedre proceskontrol.
| Zonetælling | Varmelegeme pr. zone | Sensor pr. zone | Temperaturensartethed | Kontrol kompleksitet |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3 kW | 1 | ±1,5 grader | Moderat |
| 3 | 2 kW | 1 | ±1,0 grader | Højere |
| 4 | 1,5 kW | 1 | ±0,5 grader | Højest |
Zonestyringsarrangement for en totalbelastning på 6 kW
Det primære-backup-arrangement
Det primære-backup-arrangement bruger to eller flere varmelegemer, hvor den ene er den primære, og de andre er backups. Den primære fungerer kontinuerligt. Sikkerhedskopierne fungerer kun, når den primære fejler, eller når belastningen overstiger den primære kapacitet.
Dette arrangement giver redundans uden kompleksiteten af zonekontrol. Det bruges i kritiske processer, hvor uplanlagt nedetid er uacceptabel. Reservevarmerne kan være mindre og billigere end de primære.
Montering af arrangementet til tanken
Arrangementet skal passe til tankens disponible plads. Varmelegemerne må ikke blokere arbejdsemnets vej, rørerøret eller vedligeholdelsesadgangen. Flangerne skal være tilgængelige for fjernelse og udskiftning.
Ved eftermontering er den tilgængelige plads ofte begrænset. Varmelegemerne skal muligvis monteres på tankvæggene, i hjørnerne eller på beslag, der placerer dem i flowet. En tilpasset PTFE-elvarmerkonfiguration designet til tanken kan imødekomme pladsbegrænsningerne.
| Tanktype | Anbefalet arrangement | Årsag |
|---|---|---|
| Rektangulært, åbent rum | Enkelt eller dobbelt | Enkel, omkostningseffektiv- |
| Rektangulær, indskrænket | Fordelt omkreds | Bruger vægplads |
| Stor, lagdelt | Zonekontrol | Ensartet temperatur |
| Kritisk, ingen nedetid | Primær-sikkerhedskopi | Redundans |
Anbefalinger for varmeanlæg efter tanktype
Når der kræves flere-varmeanlæg
Et arrangement med flere-varmere er påkrævet, når tanken ikke kan rumme en enkelt varmelegeme med det krævede overfladeareal, når temperaturensartethed er kritisk, eller når redundans er påkrævet. I en eftermontering gør pladsbegrænsningerne ofte en enkelt stor varmeovn upraktisk. Brugerdefinerede PTFE-dyppevarmere designet som et sæt, med afstemt watt- og watt-tæthed, giver den nødvendige ydeevne inden for den tilgængelige plads.
