ร้านชุบเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ในถังเหล็กไม่มีฉนวนด้วยเครื่องทำความร้อนขนาดโดยใช้การคำนวณแบบเดิม เครื่องทำความร้อนใหม่ให้กำลังไฟที่ถูกต้อง แต่ถังใช้เวลานานกว่าจึงจะถึงจุดที่ตั้งไว้ และเครื่องทำความร้อนจะทำงานอย่างต่อเนื่องในระหว่างการผลิต ถังได้รับการหุ้มฉนวนเมื่อสองปีก่อน แต่ฉนวนถูกถอดออกในระหว่างโครงการบำรุงรักษาและไม่เคยติดตั้งใหม่ การสูญเสียความร้อนเพิ่มขึ้น และตอนนี้เครื่องทำความร้อนมีขนาดเล็กลงสำหรับโหลดจริง
ฉนวนถังมีผลโดยตรงต่อกำลังไฟฟ้าของเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ที่ต้องการ ถังที่ไม่มีฉนวนจะสูญเสียความร้อนผ่านผนังในอัตราที่สูงกว่าถังที่มีฉนวนถึง 5-10 เท่า เครื่องทำความร้อนจะต้องทดแทนความร้อนที่สูญเสียไปเพื่อรักษาค่าที่ตั้งไว้
ฉนวนช่วยลดการสูญเสียความร้อนได้อย่างไร
การสูญเสียความร้อนผ่านผนังถังขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอ่างอาบน้ำกับอากาศโดยรอบ พื้นที่ผิวของผนัง และความต้านทานความร้อนของผนังและฉนวนใดๆ ฉนวนเพิ่มความต้านทานความร้อน ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียความร้อนตามความแตกต่างของอุณหภูมิที่กำหนด
สำหรับผนังถังเหล็กที่ทำมุม 60 องศา ในห้องที่มีอุณหภูมิ 20 องศา การสูญเสียความร้อนโดยไม่มีฉนวนจะอยู่ที่ประมาณ 200–300 วัตต์/ตร.ม. เมื่อใช้ฉนวนหนา 50 มม. การสูญเสียจะลดลงเหลือ 20–40 วัตต์/ตร.ม. ด้วยขนาด 100 มม. จะลดลงเหลือ 10–20 วัตต์/ตร.ม.
| ความหนาของฉนวน | การสูญเสียความร้อนของผนังที่ 60 องศา | การสูญเสียสัมพัทธ์ | ต้นทุนพลังงานต่อปี (100 ตร.ม.) |
|---|---|---|---|
| ไม่มี | 200–300 W/m² | 1.0× | $12,000–18,000 |
| 25 มม | 50–80 W/m² | 0.25× | $3,000–4,800 |
| 50 มม | 20–40 W/m² | 0.12× | $1,200–2,400 |
| 75 มม | 12–25 W/m² | 0.08× | $720–1,500 |
| 100 มม | 8–15 W/m² | 0.05× | $480–900 |
การสูญเสียความร้อนของผนังและต้นทุนพลังงานโดยความหนาของฉนวนสำหรับอ่างอุณหภูมิ 60 องศา
ฉนวนเปลี่ยนกำลังไฟที่ต้องการอย่างไร
เครื่องทำความร้อนจะต้องส่งพลังงานเพียงพอเพื่อทดแทนความร้อนที่สูญเสียผ่านผนังและพื้นผิว และเพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นงานที่เข้ามา หากถังไม่มีฉนวน การสูญเสียผนังจะสูงขึ้น และเครื่องทำความร้อนจะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น
สำหรับถังขนาด 2,000 ลิตรที่มุม 60 องศาพร้อมพื้นผิวเปียก 100 ตร.ม. การสูญเสียผนังโดยไม่มีฉนวนจะอยู่ที่ 20–30 กิโลวัตต์ ด้วยฉนวนขนาด 50 มม. การสูญเสียจะลดลงเหลือ 2–4 กิโลวัตต์ ความแตกต่างคือความสามารถในการทำความร้อน 18–26 กิโลวัตต์ที่เครื่องทำความร้อนต้องจ่ายให้
| ปริมาณถัง | พื้นผิวเปียก | การสูญเสียผนังที่ไม่มีฉนวน | การสูญเสียผนังฉนวน (50 มม.) | จำเป็นต้องมีความจุเครื่องทำความร้อนเพิ่มเติม |
|---|---|---|---|---|
| 1,000 L | 50 m² | 10–15 กิโลวัตต์ | 1–2 กิโลวัตต์ | 9–13 กิโลวัตต์ |
| 1,500 L | 75 m² | 15–23 กิโลวัตต์ | 1.5–3 กิโลวัตต์ | 13–20 กิโลวัตต์ |
| 2,000 L | 100 m² | 20–30 กิโลวัตต์ | 2–4 กิโลวัตต์ | 18–26 กิโลวัตต์ |
| 3,000 L | 150 m² | 30–45 กิโลวัตต์ | 3–6 กิโลวัตต์ | 27–39 กิโลวัตต์ |
การสูญเสียความร้อนที่ผนังและความจุเครื่องทำความร้อนเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับถังที่ไม่มีฉนวน
ผลกระทบต่อการสูญเสียพื้นผิว
การสูญเสียพื้นผิวเกิดขึ้นจากการระเหยและการแผ่รังสี พื้นผิวถังเปิดที่ 60 องศาจะสูญเสียพลังงาน 300–500 W/m² ผ้าห่มลูกบอลลอยน้ำหรือฝาครอบถังจะช่วยลดการสูญเสียนั้นลง 60–70%
สำหรับถังขนาด 2,000 ลิตรที่มีพื้นผิว 1.5 ตร.ม. การสูญเสียพื้นผิวเปิดคือ 450–750 วัตต์ หากมีฝาปิด การสูญเสียจะลดลงเหลือ 135–225 วัตต์ ความแตกต่างคือ 315–525 วัตต์ของความสามารถในการทำความร้อน
ฉนวนและเครื่องทำความร้อนขนาด
เครื่องทำความร้อนควรมีขนาดตามการสูญเสียความร้อนจริงของถัง หากถังมีฉนวน เครื่องทำความร้อนอาจมีขนาดเล็กลง หากถังไม่มีฉนวน เครื่องทำความร้อนจะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น
วิธีปฏิบัติคือการคำนวณการสูญเสียความร้อนสำหรับสภาพฉนวนตามจริง และขนาดเครื่องทำความร้อนสำหรับโหลดนั้น บวกด้วยส่วนต่างสำหรับปริมาณการผลิต เครื่องทำความร้อนที่มีขนาดสำหรับถังที่มีฉนวนแต่ติดตั้งในถังที่ไม่มีฉนวนจะมีขนาดไม่มากและจะทำงานอย่างต่อเนื่อง
เมื่อฉนวนเปลี่ยนความต้องการความหนาแน่นของวัตต์
การเพิ่มฉนวนจะช่วยลดการสูญเสียความร้อนซึ่งช่วยลดกำลังไฟที่ต้องการ แต่ฉนวนยังส่งผลต่ออุณหภูมิพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนด้วย อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องทำความร้อนขนาดเล็กที่ทำงานที่ความหนาแน่นของวัตต์สูงกว่าเพื่อให้กำลังไฟฟ้าลดลงภายในพื้นที่ว่าง ความหนาแน่นของวัตต์ที่สูงขึ้นจะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวเพิ่มขึ้นและเร่งการย่อยสลาย
วิธีที่ดีที่สุดคือฉนวนถังและระบุเครื่องทำความร้อนที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และมีความหนาแน่นของวัตต์ต่ำ ฉนวนช่วยลดความต้องการกำลังไฟ และพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ทำให้ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำ
เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถตรงกับสภาพของฉนวนได้
ถังที่มีฉนวนเสียหายหรือขาดหายไปมักต้องใช้เครื่องทำความร้อนที่มีขนาดใหญ่กว่าข้อกำหนดเดิม การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำ และตำแหน่งการไหลที่ปรับให้เหมาะสม- จะช่วยแก้ไขสาเหตุที่แท้จริงของการลดขนาด กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ขนาดถัง สภาพฉนวน อุณหภูมิการทำงาน และกำลังไฟที่ต้องการ สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีเงื่อนไขของฉนวนที่แตกต่างกัน การประยุกต์ใช้-แนวทางเฉพาะนี้จะทำให้มั่นใจว่าเครื่องทำความร้อนตรงกับการสูญเสียความร้อนที่เกิดขึ้นจริง
