ในถังแปรรูปสารเคมี ระดับของเหลวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดการผลิต การระเหย การโหลดชิ้นงาน การลาก-ออก การระบาย และการเติมสารละลายอาจทำให้ระดับอ่างเคลื่อนตัวอย่างมีนัยสำคัญ
สำหรับกเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFEการทำงานใกล้กับระดับของเหลวขั้นต่ำจะทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความร้อนที่สำคัญ เครื่องทำความร้อนขึ้นอยู่กับของเหลวที่อยู่รอบๆ เพื่อขจัดความร้อนออกจากพื้นผิวที่ทำงานอยู่ เมื่อความลึกในการแช่ไม่เพียงพอ ส่วนหนึ่งของโซนทำความร้อนอาจไม่ทำงานอีกต่อไปภายใต้สภาวะการทำความเย็นที่ต้องการ
เหตุใดระดับของเหลวขั้นต่ำจึงมีความสำคัญ
เครื่องทำความร้อนแบบจุ่มจะถ่ายเทพลังงานไฟฟ้าไปยังของเหลวที่อยู่รอบๆ ภายใต้สภาวะปกติ ของเหลวจะดูดซับความร้อนอย่างต่อเนื่องและพาออกไปโดยการพาความร้อนหรือการหมุนเวียนแบบบังคับ
เมื่อระดับของเหลวลดลง ส่วนหนึ่งของพื้นผิวทำความร้อนที่ทำงานอยู่อาจสัมผัสได้
ความสมดุลทางความร้อนจะเปลี่ยนไปเนื่องจากอากาศจะขจัดความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยกว่าของเหลวในกระบวนการในการทำความร้อนในถังส่วนใหญ่-
ซึ่งอาจทำให้ส่วนที่สัมผัสโดนอุณหภูมิที่สูงกว่าส่วนที่แช่อยู่มาก
ควรกำหนดโซนทำความร้อนที่ใช้งานอยู่อย่างชัดเจน
ข้อมูลจำเพาะของเครื่องทำความร้อนควรแยกแยะระหว่างความยาวทางกายภาพทั้งหมดและความยาวความร้อนที่ใช้งานอยู่.
ตัวอย่างเช่น เครื่องทำความร้อนอาจมี:
ความยาวรวม: 1,000 มม
ความยาวทำความร้อนแบบแอคทีฟ: 700 มม
ส่วนเชื่อมต่อ: 300 มม
หากระดับกระบวนการต่ำกว่าส่วนหนึ่งของโซนใช้งาน 700 มม. เครื่องทำความร้อนอาจไม่ทำงานอีกต่อไปภายใต้สภาวะการแช่ตามที่ตั้งใจไว้
พารามิเตอร์ที่สำคัญจึงไม่ใช่แค่ความลึกของถังเท่านั้น เป็นความสัมพันธ์ระหว่างความยาวการให้ความร้อนแบบแอคทีฟกับระดับของเหลวขั้นต่ำ
เหตุใดระดับต่ำจึงสามารถสร้างความร้อนเฉพาะจุดได้
ฟลักซ์ความร้อนเฉลี่ยสามารถแสดงได้โดย:
q = P/A
ที่ไหนPคือกำลังเครื่องทำความร้อนและAเป็นพื้นที่ทำความร้อนที่ใช้งานอยู่
พิจารณาตัวอย่างเครื่องทำความร้อนขนาด 8 kW ที่มีพื้นที่ใช้งาน 0.8 ตารางเมตร ฟลักซ์ความร้อนเฉลี่ยคือ:
q=8 / 0.8=10 กิโลวัตต์/ตร.ม
หากส่วนหนึ่งของพื้นที่ใช้งานถูกเปิดเผย กำลังไฟฟ้าจะไม่หายไปโดยอัตโนมัติ ส่วนที่เหลือที่แช่อยู่อาจได้รับโหลดทางไฟฟ้าต่อไป ในขณะที่ส่วนที่สัมผัสมีการระบายความร้อนได้ไม่ดีนัก
ซึ่งสามารถสร้างสภาวะความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอสูง-ได้
การคำนวณเป็นเพียงภาพประกอบและไม่ได้กำหนดขีดจำกัดการทำงานที่ปลอดภัยสากล
ความผันผวนของระดับของเหลว-ถือเป็นเรื่องปกติในการผลิต
เงื่อนไขระดับขั้นต่ำสามารถเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ:
ชิ้นงานจะไล่ของเหลวระหว่างการบรรทุก
การระเหยจะช่วยลดปริมาณการอาบ
ลาก-ออกเพื่อลบโซลูชันกระบวนการ
การระบายน้ำออกเป็นระยะจะทำให้ระดับถังลดลง
การเติมอัตโนมัติเกิดขึ้นเป็นระยะๆ
กิจกรรมการบำรุงรักษาจะลดปริมาตรของเหลวชั่วคราว
การออกแบบตามระดับการทำงานปกติเท่านั้นจึงอาจพลาดระดับต่ำสุดที่พบในระหว่างการผลิตจริง
ที่ระดับของเหลวที่ปลอดภัยขั้นต่ำควรสร้างตั้งแต่รอบกระบวนการที่สมบูรณ์
ตำแหน่งเครื่องทำความร้อนสามารถลดความเสี่ยงได้
ส่วนการทำความร้อนแบบแอคทีฟควรอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้ระดับของเหลวขั้นต่ำที่คาดหวังยังคงอยู่เหนือขอบเขตการแช่ที่ต้องการ
สำหรับถังที่มีความลึก เครื่องทำความร้อนที่ยาวขึ้นไม่ได้ให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นโดยอัตโนมัติ หากส่วนล่างยื่นออกไปต่ำกว่าระดับของเหลวขั้นต่ำ บางส่วนของโซนที่ใช้งานอาจยังคงถูกเปิดออกเมื่อระดับอ่างลดลง
ในการติดตั้งบางอย่าง ส่วนการทำความร้อนแบบแอคทีฟที่สั้นกว่าหรือความสูงในการติดตั้งที่แตกต่างกันอาจมีความเหมาะสมมากกว่า
รูปทรงของถัง ความต้องการในการทำความร้อน และความแปรผันของระดับของเหลว-ควรได้รับการประเมินร่วมกัน
การควบคุมอุณหภูมิเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ
ข้อสันนิษฐานทั่วไปคือตัวควบคุมอุณหภูมิจะปกป้องฮีตเตอร์
อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิอ่างจะวัดอุณหภูมิของเหลว โดยไม่จำเป็นต้องวัดอุณหภูมิของทุกส่วนของฮีตเตอร์
เซ็นเซอร์ที่อยู่ห่างออกไปหลายร้อยมิลลิเมตรอาจยังคงระบุอุณหภูมิกระบวนการปกติในขณะที่ส่วนหนึ่งของพื้นผิวทำความร้อนถูกเปิดเผย
ด้วยเหตุนี้ ระบบป้องกันระดับต่ำ-จึงสามารถให้การป้องกันอีกชั้นที่แยกจากกัน
ขึ้นอยู่กับการออกแบบอุปกรณ์ สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการสวิตช์ระดับ การตรวจจับระดับตามการนำไฟฟ้า- การป้องกันอุณหภูมิแบบอิสระ หรือการเชื่อมต่อการควบคุม
วิธีการที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของของเหลวและสถาปัตยกรรมการควบคุม
สถานการณ์ระดับภาพประกอบ
| สภาพการทำงาน | ระดับของเหลว | สภาพเครื่องทำความร้อน | ความกังวลเรื่องความร้อน |
|---|---|---|---|
| การผลิตตามปกติ | 900 มม | แช่ตัวเต็มที่ | ตั้งใจถ่ายเทความร้อน |
| การระเหยปานกลาง | 800 มม | แช่ตัวเต็มที่ | การทำงานปกติ |
| ระดับกระบวนการต่ำ | 720 มม | ใกล้ขอบเขตโซนที่ใช้งานอยู่- | ความต้องการการตรวจสอบที่เพิ่มขึ้น |
| ระดับขั้นต่ำที่อนุญาต | 680 มม | โซนที่ใช้งานถูกเปิดเผยบางส่วน | จำเป็นต้องมีการป้องกัน |
| ต่ำกว่าระดับที่อนุญาต | 620 มม | การสัมผัสอย่างมีนัยสำคัญ | ควรระงับการให้ความร้อน |
ระดับข้างต้นเป็นเพียงภาพประกอบเท่านั้น ระดับต่ำสุดที่แท้จริงจะต้องกำหนดจากรูปทรงของเครื่องทำความร้อนและข้อกำหนดของกระบวนการ
สิ่งที่ควรตรวจสอบระหว่างการคัดเลือก?
สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ที่ทำงานในถังที่มีระดับ-แปรผัน ข้อมูลจำเพาะควรประกอบด้วย:
ระดับของเหลวปกติ
ระดับปฏิบัติการขั้นต่ำ
ระดับของเหลวสูงสุด
ความยาวการทำความร้อนที่ใช้งานอยู่
ความยาวเครื่องทำความร้อนทั้งหมด
ขนาดถัง
พลังงานความร้อน
องค์ประกอบทางเคมี
อุณหภูมิในการทำงาน
เงื่อนไขการไหลเวียน
วิธีการควบคุมระดับ-
การป้องกันไฟฟ้าที่จำเป็น
พารามิเตอร์เหล่านี้ช่วยป้องกันข้อผิดพลาดในการออกแบบทั่วไป: การเลือกขนาดเครื่องทำความร้อนตามความลึกสูงสุดของถังโดยไม่สนใจระดับของเหลวขั้นต่ำ
ระดับต่ำสุดควรถือเป็นพารามิเตอร์การออกแบบ
A เครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFEไม่ควรเลือกตามกำลังไฟหรือปริมาตรถังเพียงอย่างเดียว ระดับของเหลวขั้นต่ำจะกำหนดว่าพื้นผิวทำความร้อนแบบแอคทีฟยังคงแช่อยู่อย่างเหมาะสมตลอดวงจรการผลิตหรือไม่
เมื่อระดับของเหลว-มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก เครื่องทำความร้อนสามารถปรับแต่งตามช่วงการทำงานจริง รวมถึงความยาวการทำความร้อนที่ใช้งาน ตำแหน่งการติดตั้ง การกระจายกำลัง และแนวทางการป้องกัน
ระดับของเหลวขั้นต่ำที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนช่วยให้ทีมวิศวกรรมและฝ่ายจัดซื้อมีพื้นฐานที่แข็งแกร่งมากขึ้นในการระบุอุปกรณ์ทำความร้อนถังสารเคมีที่เชื่อถือได้-
