یک مغازه آبکاری به یک بخاری غوطه وری PTFE جایگزین برای مخزن آبکاری نیکل با عمق 600 میلی متر نیاز داشت. این مخزن 800 میلی متر عرض و 1200 میلی متر طول داشت و حجم کاری آن تقریباً 550 لیتر بود. بخاری موجود یک واحد استاندارد L-شکل بود که در مسیر قطعه کار بیرون زده بود و پس از 14 ماه از کار افتاده بود. تیم تعمیر و نگهداری یک بخاری سفارشی می‌خواست که متناسب با فضای موجود مخزن باشد، با تراکم وات کم کار کند و مانع ایجاد قطعات کار نشود.
سفارشی کردن یک هیتر غوطه وری PTFE برای یک عمق مخزن خاص، مستلزم متعادل کردن چهار محدودیت است: عمق غوطه وری موجود، سطح مورد نیاز برای چگالی وات کم، هندسه مخزن، و شرایط جریان در محل بخاری.
محدودیت عمق غوطه وری
یک مخزن با عمق 600 میلی متر طول بخاری قابل استفاده 600 میلی متر را فراهم نمی کند. سطح مایع باید به اندازه ای بالا باشد که قطعات کار را بپوشاند و بخاری باید در حداقل سطح مایع کاملاً در زیر آب بماند. در عمل، طول گرم قابل استفاده در یک مخزن با عمق 600 میلی‌متر 350 تا 450 میلی‌متر است، بسته به تخته فری و نوسان سطح.
یک بخاری مستقیم استاندارد با طول گرمایش 400 میلی متر تقریباً 400 سانتی متر مربع مساحت سطح را در قطر 32 میلی متر فراهم می کند. این مقدار برای عملکرد با چگالی کم-وات-در وات معمولی آبکاری بسیار کم است. کارکرد 4 کیلووات با 1.0 وات بر سانتی‌متر مربع به 4000 سانتی‌متر مربع{11}}ده برابر مساحت یک گذر مستقیم نیاز دارد.
| عمق تانک | طول گرم قابل استفاده | سطح در غلاف 32 میلی متر | سطح در غلاف 50 میلی متر | طول گرم مورد نیاز برای 4000 سانتی متر مربع |
|---|---|---|---|---|
| 400 میلی متر | 250-300 میلی متر | 250-300 سانتی متر مربع | 393-471 سانتی متر مربع | 2000-2667 میلی متر |
| 500 میلی متر | 300-350 میلی متر | 300-350 سانتی متر مربع | 471-550 سانتی متر مربع | 1429-1667 میلی متر |
| 600 میلی متر | 350-450 میلی متر | 350-450 سانتی متر مربع | 550-707 سانتی متر مربع | 889-1143 میلی متر |
| 700 میلی متر | 450-550 میلی متر | 450-550 سانتی متر مربع | 707–864 سانتی‌متر مربع | 727-909 میلی متر |
طول گرم شده و مساحت سطح مورد نیاز برای کارکرد 4 کیلووات در 1.0 W/cm²
راه حل چند-گذر
راه حل برای مخزن کم عمق یک بخاری- چند پاس است. عنصر گرم شده به شکل مارپیچ یا U شکل خم می شود که در عمق موجود قرار می گیرد و در عین حال چندین پاس گرم می دهد. یک بخاری چهار پاس با پاس‌های 400 میلی‌متر، 1600 میلی‌متر طول گرم شده را در ردپایی تقریباً 400 × 200 میلی‌متر فراهم می‌کند.
در قطر غلاف 50 میلی متری، 1600 میلی متر طول گرم شده تقریباً 2513 سانتی متر مربع مساحت سطح را فراهم می کند. این مقدار هنوز کمتر از 4000 سانتی‌متر مربع مورد نیاز برای کارکرد 4 کیلووات در 1.0 وات بر سانتی‌متر مربع است. تعداد بیشتری پاس یا قطر غلاف بیشتر مورد نیاز است.
| تعداد پاس ها | طول پاس | طول کل گرم شده | رد پای (تقریبا) | سطح (50 میلی متر) | حداکثر توان 1.0 وات بر سانتی متر مربع |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 400 میلی متر | 800 میلی متر | 400 × 100 میلی متر | 1257 سانتی متر مربع | 1.3 کیلو وات |
| 4 | 400 میلی متر | 1600 میلی متر | 400 × 200 میلی متر | 2513 سانتی متر مربع | 2.5 کیلو وات |
| 6 | 400 میلی متر | 2400 میلی متر | 400 × 300 میلی متر | 3770 سانتی متر مربع | 3.8 کیلو وات |
| 8 | 400 میلی متر | 3200 میلی متر | 400 × 400 میلی متر | 5027 سانتی متر مربع | 5.0 کیلو وات |
پیکربندی‌های چند گذر برای مخزن 600 میلی‌متری
نصب بخاری در مخزن
بخاری باید بدون انسداد قطعه کار یا جریان در فضای موجود قرار گیرد. در یک مخزن 800 × 1200 میلی متر، بخاری را می توان در امتداد یک دیوار قرار داد و حجم مرکزی را برای قفسه قطعه کار باقی گذاشت. یک بخاری چند گذری با ردپای 400 × 300 میلی متر به راحتی در امتداد دیوار 1200 میلی متری قرار می گیرد.
فلنج باید طوری قرار گیرد که بخاری در عمق مناسب آویزان شود. یک مخزن عمقی 600 میلی متری با سطح مایع 500 میلی متری و تخته فری 100 میلی متری 400 میلی متر عمق قابل استفاده را فراهم می کند. بخش گرم شده بخاری باید در 350 میلی متر پایین مخزن قرار گیرد و قسمت بالای قسمت گرم شده حداقل 50 میلی متر کمتر از حداقل سطح مایع باشد.
یکنواختی جریان و دما
اگر گذرگاه‌ها خیلی نزدیک به هم باشند، یک بخاری{0}}در یک مخزن کم عمق می‌تواند سایه‌های جریان ایجاد کند. سیال بین گذرها ممکن است راکد شود و انتقال حرارت را کاهش دهد و نقاط داغ ایجاد کند. فاصله بین گذرها باید حداقل 30 تا 40 میلی متر باشد تا جریان بین آنها وجود داشته باشد.
اگر مخزن دارای پمپ سیرکولاسیون باشد، بخاری باید طوری قرار گیرد که جریان از شکاف های بین گذرها عبور کند. اگر مخزن متکی بر جابجایی طبیعی است، بخاری باید طوری قرار گیرد که ستون حرارتی در حال افزایش بتواند بدون گیر افتادن بین گذرگاه ها خارج شود.
| فاصله عبور | جریان بین گذرها | خطر نقطه داغ | برنامه پیشنهادی |
|---|---|---|---|
| <20 mm | بیچاره | بالا | توصیه نمی شود |
| 20-30 میلی متر | متوسط | متوسط | فقط چگالی وات کم |
| 30-40 میلی متر | خوب | پایین | اکثر برنامه ها |
| >40 میلی متر | عالی | خیلی کم | سیالات با چگالی وات بالا یا چسبناک |
فاصله گذرها و تأثیر آن بر جریان و خطر نقطه داغ
وقتی یک بخاری استاندارد نمی تواند مخزن را جا دهد
یک مخزن با عمق 600 میلی‌متر با کارکرد 4 کیلووات در 1.0 وات بر سانتی‌متر مربع به یک بخاری-چند پاس نیاز دارد که خطوط تولید استاندارد ممکن است ارائه ندهند. پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با شش یا هشت پاس، قطر غلاف 50 میلی‌متر و فاصله عبور 30 تا 40 میلی‌متر به علت اصلی محدودیت فضا می‌پردازد. فرآیند مشخصات به ابعاد مخزن، محدوده سطح مایع، وات مورد نیاز، شیمی حمام و شرایط جریان نیاز دارد. برای تأسیسات با مخازن کم عمق، این رویکرد خاص{10}}کاربرد، سطح مورد نیاز را در فضای موجود فراهم می‌کند.
