วิธีคำนวณกำลังเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE สำหรับถังกรดโครมิกขนาด 2,000 ลิตร

โรงงานตกแต่งผิวโลหะจำเป็นต้องปรับขนาดเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ทดแทนสำหรับถังอโนไดซ์กรดโครมิกขนาด 2,000- ลิตร ห้องอาบน้ำเปิดที่อุณหภูมิ 55 องศา และโรงงานต้องใช้เวลาทำความร้อนสี่ชั่วโมงจาก 20 องศา เครื่องทำความร้อนที่มีอยู่มีขนาดเล็กเกินไป และถังไม่เคยถึงจุดที่กำหนดในระหว่างการผลิตสูงสุด ทีมบำรุงรักษาจำเป็นต้องคำนวณกำลังไฟฟ้าที่ถูกต้องก่อนสั่งเปลี่ยน

การกำหนดขนาดเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE สำหรับถังกรดโครมิกต้องมีการคำนวณสามแบบ ได้แก่ ความร้อน-ภาระที่เพิ่ม ปริมาณการบำรุงรักษา และพื้นที่ผิวที่จำเป็นสำหรับความหนาแน่นของวัตต์ที่ปลอดภัย การคำนวณแต่ละครั้งขึ้นอยู่กับเคมีของอ่าง ขนาดของถัง และสภาวะการทำงาน

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณความร้อน-โหลดที่เพิ่มขึ้น

โหลดความร้อน-คือพลังงานที่จำเป็นในการยกระดับอ่างจากสภาพแวดล้อมไปยังจุดที่ตั้งไว้ในเวลาที่ต้องการ สูตรคือ: kW=(ลิตร × ΔT × Cp × ความหนาแน่น) / (3600 × ชั่วโมง)

สำหรับอ่างกรดโครมิกขนาด 2,000- ลิตรที่มีความหนาแน่น 1,150 กก./ลบ.ม. และความร้อนจำเพาะ 3.75 กิโลจูล/กก.·K การทำความร้อนจาก 20 องศาถึง 55 องศาในสี่ชั่วโมงต้องใช้พลังงานประมาณ 23 กิโลวัตต์ การสูญเสียระหว่างการให้ความร้อนเพิ่มขึ้น 20% จะได้พลังงาน 28 กิโลวัตต์

โหลดความร้อน-สำหรับอ่างกรดโครมิกที่ 1,150 กก./ลบ.ม. และ 3.75 กิโลจูล/กก.·K

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณปริมาณการบำรุงรักษา

ปริมาณการบำรุงรักษาคือพลังงานที่จำเป็นเพื่อรักษาจุดกำหนดไว้จากการสูญเสียอย่างต่อเนื่อง สำหรับถังขนาด 2,000 ลิตรที่ 55 องศา การสูญเสียผนังคือ 1.5–2.5 กิโลวัตต์ การสูญเสียพื้นผิวคือ 0.8–1.5 กิโลวัตต์ และปริมาณการผลิตคือ 1–3 กิโลวัตต์ ปริมาณการบำรุงรักษาทั้งหมดคือ 3.3–7.0 kW

เครื่องทำความร้อนควรมีขนาดตามปริมาณความร้อนที่มากขึ้น-หรือภาระในการบำรุงรักษา สำหรับถังนี้ โหลดความร้อน-ที่ 28 กิโลวัตต์จะมากกว่า

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณพื้นที่ผิวที่ต้องการ

พื้นที่ผิวขึ้นอยู่กับกำลังไฟและความหนาแน่นวัตต์ที่ปลอดภัยสำหรับกรดโครมิก สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ในกรดโครมิกที่ 55 องศา ความหนาแน่นของวัตต์ที่ปลอดภัยคือ 1.0–1.2 วัตต์/ซม.²

สำหรับหน้าที่ 28 kW ที่ 1.0 วัตต์/ซม.² พื้นที่ผิวที่ต้องการคือ 28,000 ซม.² เครื่องทำความร้อนแบบตรงเครื่องเดียวที่มีปลอกเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. จะต้องมีความยาวการทำความร้อน 17,834 มม.-นานกว่าถังทั่วไปมาก จำเป็นต้องมีการกำหนดค่าหลายรอบหรือเครื่องทำความร้อนหลายตัว

ข้อกำหนดการกำหนดค่าพื้นที่ผิวและมัลติพาส-สำหรับกรดโครมิกที่ 1.0 วัตต์/ซม.²

ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบความลึกของการแช่และความพอดีของถัง

เครื่องทำความร้อนจะต้องพอดีกับถังและจมอยู่ใต้น้ำจนสุดที่ระดับของเหลวขั้นต่ำ ถังขนาด 2,000-ลิตรที่มีขนาด 1,500 × 1,200 × 1,100 มม. มีความยาวการให้ความร้อนที่ใช้งานได้ประมาณ 800–900 มม. เครื่องทำความร้อนหลายรอบที่มี 12 รอบ แต่ละรอบ 1,486 มม. ไม่สามารถติดตั้งในถังเดียวได้

วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติคือการใช้เครื่องทำความร้อนหลายเครื่องกระจายอยู่รอบขอบถัง เครื่องทำความร้อนสามเครื่อง แต่ละเครื่องมีกำลัง 10 kW ที่ 1.0 W/cm² ให้พลังงานทั้งหมด 30 kW เครื่องทำความร้อนแต่ละตัวมีการกำหนดค่าหลายช่อง-ที่เหมาะกับพื้นที่ว่าง

ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบความหนาแน่นของวัตต์และอุณหภูมิพื้นผิว

ความหนาแน่นของวัตต์คำนวณจากกำลังไฟฟ้าทั้งหมดและพื้นที่ผิวทั้งหมด สำหรับ 28 กิโลวัตต์และ 28,000 ตร.ซม. ความหนาแน่นของวัตต์คือ 1.0 วัตต์/ซม.² ที่ 1.0 วัตต์/ซม.² ในอ่างกรดโครมิกที่มีความปั่นป่วนปานกลางที่อุณหภูมิ 55 องศา อุณหภูมิพื้นผิวจะอยู่ที่ประมาณ 75–80 องศา ซึ่งอยู่ในช่วงที่ปลอดภัยสำหรับ PTFE

หากอุณหภูมิพื้นผิวที่คำนวณได้เกิน 85 องศา ความหนาแน่นของวัตต์ควรลดลง และพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น

เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถตอบสนองความต้องการกำลังไฟและพื้นที่ผิวได้

ถังกรดโครมิกขนาดใหญ่ที่มีความร้อนสูง-โหลดมักจะไม่สามารถรองรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE มาตรฐานที่มีความหนาแน่นวัตต์ต่ำตามที่เคมีต้องการ การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE แบบกำหนดเองพร้อมเครื่องทำความร้อนหลายเครื่อง พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ และความหนาแน่นวัตต์ต่ำ แก้ปัญหาสาเหตุของพลังงานและพื้นที่ผิวไม่ตรงกัน กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ปริมาตรของถัง เคมีในอ่าง อุณหภูมิในการทำงาน เป้าหมายเวลา{3}ในการเพิ่มความร้อน และกำลังไฟที่ต้องการ สำหรับโรงงานที่มีถังกรดโครมิกขนาดใหญ่ การประยุกต์ใช้-แนวทางเฉพาะนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องทำความร้อนจะส่งพลังงานตามที่ต้องการที่อุณหภูมิพื้นผิวที่ปลอดภัย