برای جایگزینی یک هیتر غوطه وری تیتانیوم در خط اچینگ کلرید مس، به یک مرکز ساخت PCB نیاز بود. واحد تیتانیوم فقط چهارده ماه در شیمی غنی از کلرید دوام آورده بود. تیم تعمیر و نگهداری می‌خواست برای عمر طولانی‌تر به PTFE سوئیچ کند، اما نگران این بود که آیا منبع برق موجود-مدار سه فاز 480 ولت-با یک قطع کننده 30 آمپر-می‌تواند بدون تغییر جایگزین شود.
پاسخ به سه عامل بستگی دارد: وات بخاری جایگزین، ولتاژ و پیکربندی فاز آن، و جریان مصرفی در ولتاژ تغذیه. اگر جایگزینی با مشخصات الکتریکی نمونه اصلی مطابقت داشته باشد، نیازی به سیم کشی مجدد نیست. اگر اینطور نیست، مدار باید اصلاح شود.
تطبیق وات و ولتاژ
ساده ترین سناریوی جایگزینی بخاری PTFE با وات، ولتاژ و فاز مشابه واحد تیتانیوم است که جایگزین می شود. یک هیتر تیتانیوم سه فاز 6 کیلو وات، 480 ولت را می توان با بخاری 6 کیلووات، 480 ولتی سه فاز PTFE با استفاده از هادی های منبع تغذیه، بریکر و مدار کنترل یکسان جایگزین کرد.
چالش این است که بخاری های PTFE اغلب به مساحت سطح بیشتری و پیکربندی فیزیکی متفاوتی نسبت به واحدهای تیتانیوم با وات مشابه نیاز دارند. ممکن است مشخصات الکتریکی مطابقت داشته باشد، اما ابعاد فیزیکی ممکن است نه. یک بخاری PTFE با 1.2 وات بر سانتی‌متر مربع تقریباً به سه تا چهار برابر مساحت یک هیتر تیتانیومی با 4 وات بر سانتی‌متر مربع نیاز دارد. جایگزین ممکن است طولانی تر، عریض تر یا شکل متفاوتی داشته باشد.
| پارامتر | هیتر تیتانیوم | بخاری PTFE (همان کیلووات) | سازگاری |
|---|---|---|---|
| وات | 6 کیلو وات | 6 کیلو وات | مطابقت دادن |
| ولتاژ | 480 ولت سه فاز- | 480 ولت سه فاز- | مطابقت دادن |
| فعلی | 7.2 آمپر در هر فاز | 7.2 آمپر در هر فاز | مطابقت دادن |
| شکن | 15–20 A | 15–20 A | مطابقت دادن |
| مساحت سطح | 1500 سانتی متر مربع | 5000 سانتی متر مربع | 3× بزرگتر |
| رد پا | فشرده | 3-4× بزرگتر | ممکن است مناسب نباشد |
مقایسه الکتریکی و فیزیکی برای هیترهای تیتانیوم در مقابل PTFE با وات مشابه
قرعه کشی فعلی و اندازه شکن
جریان مصرفی بخاری به وات و ولتاژ آن بستگی دارد، نه مواد غلاف آن. یک بخاری 6 کیلوواتی در 480 ولت سه فاز تقریباً 7.2 آمپر در هر فاز می کشد، خواه غلاف تیتانیوم باشد یا PTFE. اگر وات و ولتاژ یکسان باشند، بریکر و هادی های تغذیه نیازی به تغییر ندارند.
اگر بخاری جایگزین دارای وات متفاوتی باشد-بالاتر یا پایین‌تر- مصرف فعلی به نسبت تغییر می‌کند. جایگزینی 9 کیلووات در 480 ولت سه فاز، 10.8 آمپر در هر فاز مصرف می‌کند که به یک بریکر بزرگتر و احتمالا هادی‌های بزرگتر نیاز دارد. یک جایگزین 4 کیلو وات در هر فاز 4.8 آمپر مصرف می کند و ممکن است از بریکر موجود استفاده کند.
| وات بخاری | جریان در 480 ولت 3 فاز | حداقل شکن | اندازه هادی (مس) |
|---|---|---|---|
| 3 کیلو وات | 3.6 A | 15 A | 14 AWG |
| 6 کیلو وات | 7.2 A | 15 A | 14 AWG |
| 9 کیلو وات | 10.8 A | 20 A | 12 AWG |
| 12 کیلو وات | 14.4 A | 25 A | 10 AWG |
| 15 کیلو وات | 18.0 A | 30 A | 10 AWG |
کشش فعلی و اندازه شکن برای-هیترهای سه فاز غوطه وری PTFE در 480 ولت
چالش تناسب بدنی
رایج ترین مانع برای جایگزینی مستقیم، تناسب بدنی است. یک بخاری PTFE با وات مشابه واحد تیتانیوم به مساحت سطح بیشتری برای چگالی وات یکسان نیاز دارد، که به معنای بسته گرمایش طولانی تر یا گسترده تر است. در مخزن اچینگ PCB فشرده، فضای موجود برای بخاری ممکن است واحد بزرگتر PTFE را در خود جای دهد.
اینجاست که تنظیمات سفارشی ضروری می شود. یک-سرپانتین یا محیطی چند گذری-به دنبال بخاری PTFE می‌تواند سطح مورد نیاز را در حجم مخزن موجود توزیع کند. اتصالات الکتریکی ثابت می ماند، اما شکل فیزیکی بخاری به گونه ای طراحی شده است که با مخزن مناسب باشد.
اگر مخزن نمی‌تواند سطح مورد نیاز را با وات مورد نظر در خود جای دهد، گزینه‌های جایگزین عبارتند از کاهش وات (پذیرش گرمای{0}} طولانی‌تر)، بهبود جریان برای ایجاد چگالی وات بالاتر، یا استفاده از مواد متفاوت.
کنترل و سازگاری سنسور
سیستم کنترل -کنترل کننده دما، ترموکوپل یا RTD، و کنتاکتور یا SCR- مستقل از مواد غلاف بخاری است. یک بخاری PTFE می تواند از سیستم کنترلی مشابه بخاری تیتانیوم استفاده کند، مشروط بر اینکه مشخصات الکتریکی مطابقت داشته باشد.
یک تفاوت پاسخ حرارتی است. PTFE رسانایی حرارتی کمتر و جرم حرارتی بالاتری نسبت به تیتانیوم دارد، بنابراین بخاری کندتر به تغییرات قدرت پاسخ می دهد. ممکن است کنترل کننده برای پاسخگویی کندتر نیاز به تنظیم مجدد داشته باشد. در بیشتر موارد، این یک تنظیم جزئی است، نه یک سیم کشی مجدد.
وقتی سیم کشی مجدد ضروری است
سیم کشی مجدد زمانی ضروری است که بخاری جایگزین دارای ولتاژ، فاز یا وات متفاوتی نسبت به بخاری اصلی باشد. اگر بخاری تیتانیوم 240 ولت تک فاز-و جایگزینی آن 480 ولت سه فاز-بود، مدار تغذیه باید مجدداً پیکربندی شود. اگر وات به میزان قابل توجهی افزایش یابد، بریکر و هادی ها باید بزرگ شوند.
سیم‌کشی مجدد نیز ممکن است ضروری باشد اگر مدار اصلی دارای رساناهای حاشیه‌ای-کمتر، قطع کننده‌ای که در هنگام هجوم قطع می‌شود، یا مدار کنترلی که نمی‌تواند جریان بخاری را تحمل کند، باشد. در این موارد، جایگزینی فرصتی برای اصلاح نصب اصلی فراهم می کند.
مراحل عملی برای جایگزینی مستقیم
ولتاژ منبع تغذیه، فاز و اندازه قطع کننده موجود را بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که بخاری جایگزین با این پارامترها مطابقت دارد.
فضای موجود در مخزن را اندازه گیری کنید. آن را با ابعاد فیزیکی بخاری PTFE مورد نیاز برای وات و چگالی وات مقایسه کنید. اگر بخاری استاندارد مناسب نیست، یک پیکربندی سفارشی را در نظر بگیرید.
سازگاری سیستم کنترل را بررسی کنید. بررسی کنید که کنترل‌کننده و سنسور می‌توانند ویژگی‌های الکتریکی و پاسخ حرارتی بخاری را تطبیق دهند.
عمق غوطه وری و ترتیب نصب را تأیید کنید. بخاری PTFE ممکن است به اندازه فلنج یا جهت نصب متفاوتی نسبت به واحد تیتانیوم نیاز داشته باشد.
زمانی که جایگزینی مستقیم امکان پذیر نیست
اگر مخزن نمی تواند یک بخاری PTFE را با وات و تراکم وات مورد نیاز در خود جای دهد، یا اگر منبع الکتریکی نتواند بدون تغییر قابل توجه جایگزین را پشتیبانی کند، تعویض مستقیم ممکن است امکان پذیر نباشد. در این موارد، یک پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE که برای مخزن و منبع الکتریکی خاص طراحی شده است، بهترین مسیر را به پیش می‌دهد. فرآیند مشخصات به ابعاد مخزن، ولتاژ و فاز تغذیه، وات مورد نیاز و تاریخچه خرابی هیتر تیتانیوم نیاز دارد. برای خطوط حکاکی PCB با شیمی غنی از کلرید-، این رویکرد کاربردی{4}}خاص مقاومت شیمیایی PTFE را در بسته‌ای متناسب با نصب موجود ارائه می‌دهد.
