เครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE สามารถส่งความหนาแน่นวัตต์ต่ำที่เอาต์พุตกิโลวัตต์สูงได้หรือไม่

โรงงานเคมีแห่งหนึ่งต้องการความสามารถในการทำความร้อน 12 กิโลวัตต์สำหรับอ่างกรดขนาด 3,000 ลิตร เคมีในการอาบน้ำและอุณหภูมิจำเป็นต้องมีความหนาแน่นของวัตต์ไม่สูงกว่า 0.9 วัตต์/ซม.² เพื่อรักษาอุณหภูมิของปลอกให้อยู่ในขีดจำกัดที่ปลอดภัย ผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษาของโรงงานตั้งคำถามว่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE สามารถส่งกำลัง 12 กิโลวัตต์ที่ความหนาแน่นวัตต์นั้นโดยไม่ใหญ่เกินไปที่จะพอดีกับถังหรือไม่

คำตอบคือใช่ แต่ต้องใช้วิธีการออกแบบที่แตกต่างจากการเลือกเครื่องทำความร้อนมาตรฐาน ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำและเอาต์พุตกิโลวัตต์สูงไม่ได้ขัดแย้งกัน-แต่เพียงต้องการพื้นที่ผิวมากขึ้น ความท้าทายคือการปรับพื้นที่ผิวนั้นให้เข้ากับพื้นที่ถังที่มีอยู่

ข้อกำหนดพื้นที่ผิว

ความสัมพันธ์ระหว่างกำลัง พื้นที่ผิว และความหนาแน่นของวัตต์นั้นตรงไปตรงมา: A=P / WD สำหรับ 12 กิโลวัตต์ ที่ 0.9 วัตต์/ซม.² พื้นที่ผิวที่ต้องการคือ 13,333 ตร.ซม. นั่นเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่-มีขนาดประมาณกระจกหน้ารถของรถยนต์ขนาดเล็ก- และจะต้องบรรจุไว้ในเครื่องทำความร้อนที่พอดีกับถังน้ำมัน

เครื่องทำความร้อน PTFE แบบตรงมาตรฐานที่มีปลอกเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. ให้ความร้อนประมาณ 157 ซม.² ต่อความยาวที่ให้ความร้อน 100 มม. เพื่อให้ได้พื้นที่ 13,333 ซม.² ความยาวที่ให้ความร้อนจะต้องอยู่ที่ 8,500 มม.-8.5 เมตร ที่ไม่พอดีกับรถถังปกติใดๆ

ข้อกำหนดพื้นที่ผิวและความยาวความร้อนสำหรับเครื่องทำความร้อน PTFE เอาต์พุต-วัตต์-ความหนาแน่นสูง-

โซลูชันมัลติพาส-

ปัญหาพื้นที่ผิวแก้ไขได้โดยการดัดองค์ประกอบความร้อนให้เป็นโครงแบบหลาย- เครื่องทำความร้อนที่มีแปดรอบ แต่ละรอบมีขนาด 1,000 มม. ให้ความยาวความร้อน 8,000 มม. ในพื้นที่ขนาดประมาณ 1,000 × 400 มม. ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางปลอก 63 มม. ซึ่งให้พื้นที่ผิวประมาณ 15,800 ตร.ซม.- ซึ่งเกินพอสำหรับ 12 kW ที่ 0.9 วัตต์/ซม.²

จำนวนการผ่านและความยาวการผ่านจะถูกกำหนดโดยพื้นที่ถังที่มีอยู่ แท็งก์ที่ลึกกว่าช่วยให้ผ่านได้นานกว่าและผ่านน้อยลง แทงค์น้ำตื้นต้องใช้การจ่ายบอลสั้นกว่าและมากกว่านั้น

การกำหนดค่าหลาย-ผ่านสำหรับเครื่องทำความร้อน PTFE ความหนาแน่น-เอาต์พุตต่ำ-วัตต์-

ข้อควรพิจารณาการไหลและระยะห่าง

เครื่องทำความร้อนหลายรอบ-ที่มีหลายรอบทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการเกิดเงาของการไหล ของเหลวระหว่างท่ออาจนิ่ง ลดการถ่ายเทความร้อนและสร้างจุดร้อน ระยะห่างของบัตรผ่านต้องเพียงพอเพื่อให้มีการไหลระหว่างบัตรผ่าน

โดยทั่วไประยะห่างระหว่างรอบ 30–40 มม. ก็เพียงพอสำหรับอ่างน้ำที่มีความปั่นป่วนปานกลาง สำหรับของเหลวที่มีความหนืดหรือสภาวะการไหลต่ำ- แนะนำให้ใช้ระยะห่างที่กว้างกว่า 40–50 มม. ระยะห่างจะเพิ่มพื้นที่วางเครื่องทำความร้อน ซึ่งจะต้องคำนึงถึงขนาดถังด้วย

ระยะห่างของการส่งผ่านและผลกระทบต่อการไหล ความเสี่ยงฮอตสปอต และรอยเท้า

การกำหนดค่าทางไฟฟ้า

เครื่องทำความร้อนขนาด 12 kW ที่ 480V สามเฟส- ดึงกระแสไฟประมาณ 14.4 A ต่อเฟส องค์ประกอบสามารถกำหนดค่าเป็นโหลดสามเฟส-เดียว หรือเป็นองค์ประกอบเฟสเดียว-หลายรายการต่อสายขนานกัน กล่องหุ้มขั้วต่อต้องรองรับตัวนำและจุดเชื่อมต่อ

สำหรับเครื่องทำความร้อนหลาย-ผ่าน องค์ประกอบมักจะแบ่งออกเป็นหลายวงจร โดยแต่ละวงจรมีคู่ขั้วต่อของตัวเอง ซึ่งช่วยให้สามารถต่อสายฮีตเตอร์เข้ากับแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ และมีระบบสำรองบางส่วนหากวงจรใดวงจรหนึ่งล้มเหลว

เมื่อถังไม่สามารถรองรับพื้นที่ผิวที่ต้องการได้

หากถังไม่สามารถรองรับพื้นที่ผิวที่ต้องการสำหรับ 12 กิโลวัตต์ที่ 0.9 วัตต์/ซม.² ทางเลือกคือลดกำลังไฟ เพิ่มความหนาแน่นของวัตต์ (ยอมรับอายุการใช้งานที่สั้นลง) หรือใช้เครื่องทำความร้อนหลายตัวกระจายรอบๆ ถัง

เครื่องทำความร้อนหลายเครื่องมักเป็นทางออกที่ดีที่สุด เครื่องทำความร้อนขนาด 6 kW สองเครื่อง แต่ละเครื่องมีชุดหลาย-ผ่านของตัวเอง สามารถวางบนผนังด้านตรงข้ามหรือในมุมที่แตกต่างกันของถัง เครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่องทำงานที่ 0.9 วัตต์/ซม.² และให้พลังงานรวมกัน 12 กิโลวัตต์

เมื่อการกำหนดค่าแบบกำหนดเองเป็นเพียงตัวเลือกเดียว

หน้าที่ 12 kW ที่ 0.9 วัตต์/ซม.² ต้องใช้พื้นที่ผิว 13,333 ซม.²- มากกว่าเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE มาตรฐานใดๆ ที่มีให้ โครงสร้างเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองที่มีรอบแปดรอบขึ้นไป เส้นผ่านศูนย์กลางปลอก 63 มม. และระยะห่าง 40 มม. ให้พื้นที่ผิวที่ต้องการภายในถังขนาด 3,000 ลิตรทั่วไป กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ขนาดถัง เคมีในอ่าง อุณหภูมิการทำงาน สภาวะการไหล และกำลังไฟที่ต้องการ