یک خط لوله پیوسته-به-آبکاری قرقره 38000 کیلووات ساعت در ماه برای گرمایش حمام در پنج مخزن فرآیند مصرف می‌کند. این کارخانه بخاری های غوطه وری PTFE با تراکم وات کم و توزیع جریان بهتر را در دو تا از مخازن نصب کرد. طی شش ماه آینده، مصرف انرژی گرمایشی برای این دو مخزن به ترتیب 11 درصد و 14 درصد کاهش یافت. کل پس انداز تقریباً 1400 دلار در ماه بود. این پروژه در کمتر از یک سال هزینه خود را پرداخت کرد.
خطوط آبکاری پیوسته متفاوت از مخازن دسته ای عمل می کنند. نوار یا قطعه کار به طور مداوم در داخل حمام حرکت می کند و یک بار حرارتی ثابت ایجاد می کند که باید توسط بخاری جایگزین شود. بخاری به طور مداوم و اغلب در چرخه کاری بالا کار می کند و مصرف انرژی قابل توجه است. بهبود راندمان بخاری و تعامل آن با حمام، انرژی مورد نیاز برای حفظ نقطه تنظیم را کاهش می دهد.
جایی که انرژی در آبکاری مداوم می رود
انرژی مصرف شده توسط یک بخاری غوطه ور PTFE در یک خط آبکاری پیوسته به سه مقصد می رود: گرم کردن قطعات کار ورودی، جایگزینی گرمای از دست رفته از طریق دیواره ها و سطح مخزن و غلبه بر ناکارآمدی در خود بخاری.
بار گرمایش قطعه کار بزرگترین است. یک نوار فولادی که در 25 درجه وارد حمام می شود و در 60 درجه خارج می شود گرما را به طور مداوم جذب می کند. برای یک خط پردازش 500 کیلوگرم نوار در ساعت، بار گرمایش قطعه کار تقریباً 12 کیلو وات است. این بار بدون توجه به طراحی بخاری باید توسط بخاری تامین شود.
تلفات دیواره و سطح به عایق مخزن و دمای حمام بستگی دارد. یک مخزن بدون عایق در 60 درجه ممکن است 3-5 کیلو وات از طریق دیواره ها و سطح خود از دست بدهد. یک مخزن عایق با پوشش ممکن است کمتر از 1 کیلو وات از دست بدهد.
ناکارآمدی بخاری انرژی از دست رفته است زیرا غلاف در دمای بالاتر از حد لازم کار می کند یا به دلیل اینکه رسوب غلاف را عایق می کند. یک بخاری تمیز با چگالی وات کم کمترین ناکارآمدی را دارد. یک بخاری مقیاس شده با چگالی وات بالا 10 تا 20 درصد انرژی خود را به هدر می دهد.
| بارگذاری مؤلفه | محدوده معمولی | قابل کنترل توسط هیتر دیزاین | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| گرمایش قطعه کار | 8-15 کیلو وات | خیر | به سرعت خط و جرم نوار بستگی دارد |
| تلفات دیوار و سطح | 1-5 کیلو وات | تا حدی | عایق ها و روکش ها تلفات را کاهش می دهند |
| ناکارآمدی بخاری | 0.5-3 کیلو وات | بله | چگالی وات و تمیزی |
اجزای بار انرژی در مخزن آبکاری پیوسته
چگونه چگالی کم وات اتلاف انرژی را کاهش می دهد
یک بخاری با چگالی کم-وات-در دمای غلاف پایین‌تر برای همان توان خروجی کار می‌کند. دمای غلاف پایین تر، گرمای از دست رفته از طریق فلنج و محفظه ترمینال را کاهش می دهد و نیروی محرکه رسوب رسوب را کاهش می دهد.
صرفه جویی در انرژی از دو منبع حاصل می شود. ابتدا، دمای غلاف پایین، تلفات رسانایی را از طریق سخت افزار نصب بخاری کاهش می دهد. دوم، تجمع آهسته تر مقیاس، راندمان انتقال حرارت بالاتر را برای دوره های طولانی تر حفظ می کند. بخاری که در مدت سه ماه در چگالی وات بالا 10 درصد کارایی خود را از دست می دهد ممکن است در تراکم وات کم تنها 5 درصد از دست بدهد.
| چگالی وات | دمای غلاف | نرخ مقیاس | کارایی در 3 ماهگی | کارایی در 6 ماهگی |
|---|---|---|---|---|
| 1.5 وات بر سانتی متر مربع | 92-98 درجه | بالا | 90% | 82% |
| 1.2 وات بر سانتی متر مربع | 88-93 درجه | متوسط | 93% | 88% |
| 1.0 وات بر سانتی متر مربع | 85-90 درجه | پایین | 95% | 92% |
| 0.8 وات بر سانتی متر مربع | 82-87 درجه | خیلی کم | 96% | 94% |
راندمان بخاری در طول زمان به عنوان تابعی از چگالی وات
بهبود توزیع جریان
در آبکاری مداوم، حرکت قطعه کار یک الگوی جریان ایجاد می کند که می تواند به انتقال حرارت کمک کند یا مانع از آن شود. اگر بخاری در مسیر جریان اصلی قرار گیرد، نوار متحرک یا پمپ سیرکولاسیون به طور مداوم غلاف را جارو می کند و یک لایه مرزی نازک و راندمان انتقال حرارت بالا را حفظ می کند.
اگر بخاری در یک منطقه مرده قرار گیرد، لایه مرزی ضخیم می شود، دمای غلاف افزایش می یابد و راندمان کاهش می یابد. جابجایی بخاری در مسیر جریان یا اضافه کردن یک ادوکتور اختصاصی می تواند راندمان را 5 تا 10 درصد بهبود بخشد.
| موقعیت بخاری | سرعت جریان محلی | غلاف ΔT | کارایی | صرفه جویی در انرژی |
|---|---|---|---|---|
| منطقه مرده | <0.05 m/s | 30-45 درجه | 82–88% | خط مبنا |
| جریان کم | 0.1–0.2 m/s | 20-30 درجه | 88–92% | 5–8% |
| جریان متوسط | 0.2–0.4 m/s | 12-20 درجه | 92–95% | 8–12% |
| جریان بالا | >0.4 m/s | 8-14 درجه | 95–97% | 12–15% |
راندمان و صرفه جویی در انرژی با موقعیت بخاری و سرعت جریان
عایق و پوشش
بزرگترین صرفه جویی در انرژی قابل کنترل در مخزن آبکاری پیوسته از عایق ها و پوشش ها حاصل می شود. یک مخزن بدون عایق 3-5 کیلو وات از طریق دیواره های خود از دست می دهد. افزودن 50 میلی‌متر عایق، این تلفات را 80 تا 90 درصد کاهش می‌دهد. یک پتوی توپی شناور یا روکش مخزن تلفات سطحی را 60 تا 70 درصد کاهش می دهد.
صرفه جویی در عایق ها و روکش ها بیشتر از صرفه جویی ناشی از تغییرات طراحی بخاری است. کارخانه ای که مخازن خود را عایق می کند و سطح را می پوشاند، می تواند قبل از تعویض بخاری، انرژی گرمایش را 20 تا 30 درصد کاهش دهد.
هنگامی که ارتقاء بخاری PTFE توجیه می شود
ارتقاء بخاری PTFE زمانی توجیه می شود که بخاری موجود با تراکم وات بالا کار می کند، زمانی که رسوب باعث کاهش کارایی می شود، یا زمانی که بخاری در یک منطقه مرده قرار می گیرد. ارتقاء باید شامل چگالی وات کم، دسترسی جریان بهتر و سطح غلاف صیقلی باشد.
یک پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با چگالی وات کم، مساحت سطح بزرگ، و هندسه بهینه‌شده جریان{0}} کمترین مصرف انرژی را در آبکاری مداوم ارائه می‌دهد. فرآیند مشخصات به شیمی حمام، دمای عملیاتی، ابعاد مخزن، سرعت خط و وات مورد نیاز نیاز دارد. برای تأسیسات با خطوط آبکاری پیوسته، این رویکرد خاص{3}}کاربردی هزینه گرمایش شیمیایی را کاهش می‌دهد و عمر سرویس بخاری را افزایش می‌دهد.
