یک کارخانه تکمیل فلز به یک بخاری غوطه ور PTFE جایگزین برای مخزن آندایز کننده اسید سولفوریک به عمق 700 میلی متر نیاز داشت. این مخزن 1000 میلی متر عرض و 1600 میلی متر طول داشت و حجم کاری آن تقریباً 1050 لیتر بود. بخاری موجود یک واحد مستقیم استاندارد بود که در مسیر قطعه کار بیرون زده بود و پس از 13 ماه از کار افتاده بود. تیم تعمیر و نگهداری به بخاری نیاز داشت که با مخزن عمیق‌تر متناسب باشد، غوطه‌وری کامل را حفظ کند و وات مورد نیاز را با تراکم وات مطمئن ارائه کند.
یک مخزن با عمق 700 میلی متر طول بخاری قابل استفاده بیشتری نسبت به مخزن کم عمق ایجاد می کند، اما بخاری همچنان باید اندازه ای داشته باشد که با فضای موجود مناسب باشد و غوطه وری ایمن را در حداقل سطح مایع حفظ کند.
محدودیت عمق غوطه وری
یک مخزن با عمق 700 میلی متر طول بخاری قابل استفاده 700 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 700 میلی‌متر، 450 تا 550 میلی‌متر است، بسته به تخته فری و نوسان سطح.
یک بخاری مستقیم با طول گرمایش 500 میلی متر طول گرمایش 500 میلی متری را فراهم می کند. برای کارکرد 5 کیلووات با 1.0 وات بر سانتی متر مربع، مساحت سطح مورد نیاز 5000 سانتی متر مربع است. در قطر غلاف 32 میلی متر، مساحت سطح تقریباً 100 سانتی متر مربع در هر 100 میلی متر طول است. طول گرمایش 500 میلی‌متر فقط 500 سانتی‌متر مربع{14}} بسیار کمتر از نیاز است. قطر غلاف بزرگتر یا پیکربندی چند گذر{16} مورد نیاز است.
| عمق تانک | طول گرم قابل استفاده | سطح در غلاف 32 میلی متر | سطح در غلاف 50 میلی متر | طول گرم مورد نیاز برای 5000 سانتی متر مربع |
|---|---|---|---|---|
| 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 | 1111-1429 میلی متر |
| 700 میلی متر | 450-550 میلی متر | 450-550 سانتی متر مربع | 707–864 سانتی‌متر مربع | 909-1111 میلی متر |
| 800 میلی متر | 550-650 میلی متر | 550-650 سانتی متر مربع | 864–۱۰۲۱ سانتی‌متر مربع | 769-909 میلی متر |
طول گرمایش و سطح مورد نیاز برای کارکرد 5 کیلووات با 1.0 وات بر سانتی متر مربع
محلول بخاری L شکل یا U-
یک بخاری غوطه‌وری PTFE به-شکل یا U{1}}، عنصر گرم‌شده را خم می‌کند تا سطح بیشتری را در یک مخزن عمیق قرار دهد. یک بخاری L شکل معمولی با یک بخش عمودی 500 میلی‌متر و یک بخش افقی 600 میلی‌متر، 1100 میلی‌متر طول گرم‌شده-بیش از دو برابر طول یک بخاری مستقیم در همان عمق مخزن ایجاد می‌کند.
در قطر غلاف 50 میلی متر، 1100 میلی متر طول گرم شده تقریباً 1728 سانتی متر مربع مساحت سطح را فراهم می کند. این مقدار هنوز کمتر از 5000 سانتی‌متر مربع مورد نیاز برای کارکرد 5 کیلووات در 1.0 وات بر سانتی‌متر مربع است. یک پیکربندی چند گذر{11} مورد نیاز است.
| پیکربندی بخاری | طول گرم شده | مساحت سطح 32 میلی متر | مساحت سطح 50 میلی متر | مناسب در مخزن 700 میلی متری |
|---|---|---|---|---|
| مستقیم، 500 میلی متر | 500 میلی متر | 500 سانتی متر مربع | 785 سانتی متر مربع | بله، اما مساحت ناکافی است |
| L{0}}شکل، 500 + 600 میلی متر | 1100 میلی متر | 1100 سانتی متر مربع | 1728 سانتی متر مربع | بله |
| U{0}}شکل، 500 + 400 + 500 میلی متر | 1400 میلی متر | 1400 سانتی متر مربع | 2199 سانتی متر مربع | بله |
| چند-گذر، 4 × 500 میلی‌متر | 2000 میلی متر | 2000 سانتی متر مربع | 3,142 سانتی متر مربع | بله |
| چند پاس، 7 × 500 میلی‌متر | 3500 میلی متر | 3500 سانتی متر مربع | 5,498 سانتی متر مربع | تناسب تنگ |
پیکربندی بخاری برای مخزن 700 میلی متر عمق
نصب بخاری در مخزن
بخاری باید بدون انسداد قطعه کار یا جریان در فضای موجود قرار گیرد. در یک مخزن 1000 × 1600 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 پاس با یک بخش عمودی 500 میلی متر و یک بخش افقی 600 میلی متر در امتداد دیوار 1600 میلی متری قرار می گیرد.
بخاری باید به گونه ای قرار گیرد که بخش گرم شده به طور کامل در حداقل سطح مایع غوطه ور شود. یک مخزن با عمق 700 میلی‌متر با سطح مایع 600 میلی‌متری و یک تخته آزاد 100 میلی‌متری، 500 میلی‌متر عمق قابل استفاده را فراهم می‌کند. بخش گرم کن بخاری باید در 450 میلی متر پایین مخزن قرار گیرد و قسمت بالایی 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 عمیق 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 به همرفت طبیعی است، بخاری باید به گونه ای قرار گیرد که ستون حرارتی در حال افزایش بتواند بدون به دام افتادن 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 | کم | 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 700 میلی‌متر با کارکرد 5 کیلووات در 1.0 وات بر سانتی‌متر مربع به یک بخاری- چند پاس نیاز دارد که خطوط تولید استاندارد ممکن است ارائه نکنند. یک پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با طراحی چند-گذر، 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 دارای مخازن عمیق، این رویکرد خاص{11}}برنامه، مساحت سطح مورد نیاز را در فضای موجود فراهم می‌کند.
