در مخازن فرآوری شیمیایی، سطح مایع می تواند در طول تولید تغییر کند. تبخیر، بارگیری قطعه کار، کشیدن-به بیرون، تخلیه و پر کردن محلول ممکن است باعث شود سطح حمام به طور قابل توجهی جابجا شود.
برای یکبخاری غوطه وری PTFE، عملکرد نزدیک به حداقل سطح مایع یک خطر حرارتی مهم ایجاد می کند. بخاری برای حذف گرما از سطح فعال خود به مایع اطراف بستگی دارد. هنگامی که عمق غوطه وری کافی نباشد، ممکن است بخشی از ناحیه گرمایش دیگر تحت شرایط خنک کننده مورد نظر عمل نکند.
چرا حداقل سطح مایع مهم است؟
بخاری غوطه وری انرژی الکتریکی را به مایع اطراف منتقل می کند. در شرایط عادی، مایع به طور مداوم گرما را جذب می کند و آن را از طریق همرفت یا گردش اجباری با خود می برد.
هنگامی که سطح مایع کاهش می یابد، بخشی از سطح گرمایش فعال می تواند در معرض دید قرار گیرد.
سپس تعادل حرارتی تغییر می‌کند زیرا هوا گرما را بسیار کمتر از مایع فرآیند در اکثر برنامه‌های{0} گرمایش مخزن حذف می‌کند.
این می تواند باعث شود که بخش در معرض دمای بسیار بالاتر از بخش غوطه ور باشد.
منطقه گرمایش فعال باید به وضوح تعریف شود
مشخصات بخاری باید بین طول فیزیکی کل و طول تمایز قائل شودطول گرمایش فعال.
به عنوان مثال، یک بخاری ممکن است دارای موارد زیر باشد:
طول کل: 1000 میلی متر
طول گرمایش فعال: 700 میلی متر
بخش اتصال: 300 میلی متر
اگر سطح فرآیند به زیر قسمتی از ناحیه فعال 700 میلی متری برسد، بخاری ممکن است دیگر تحت شرایط غوطه وری مورد نظر خود کار نکند.
بنابراین پارامتر حیاتی فقط عمق مخزن نیست. این رابطه بین طول گرمایش فعال و حداقل سطح مایع است.
چرا سطح پایین می تواند گرمایش موضعی ایجاد کند؟
شار حرارتی متوسط را می توان به صورت زیر نشان داد:
q = P/A
کجاPبرق بخاری است وAمنطقه گرمایش فعال است.
یک بخاری 8 کیلوواتی با مساحت فعال 0.8 متر مربع را در نظر بگیرید. میانگین شار حرارتی:
q=8 / 0.8=10 kW/m²
اگر بخشی از ناحیه فعال در معرض دید قرار گیرد، نیروی الکتریکی به طور خودکار ناپدید نمی شود. بخش غوطه‌ور باقی‌مانده ممکن است به دریافت بار الکتریکی ادامه دهد در حالی که بخش در معرض حذف حرارت بسیار ضعیف‌تری دارد.
این می تواند شرایط حرارتی بسیار غیریکنواختی ایجاد کند.
این محاسبه گویا است و یک حد عملیات ایمن جهانی را تعریف نمی کند.
مایع-نوسانات سطح در تولید رایج است
شرایط سطح حداقل ممکن است به دلایل مختلفی رخ دهد:
قطعه کار در حین بارگیری مایع را جابجا می کند
تبخیر حجم حمام را کاهش می دهد
راه حل فرآیند را-به بیرون بکشید
تخلیه دوره ای سطح مخزن را پایین می آورد
پر کردن خودکار به طور متناوب رخ می دهد
فعالیت های تعمیر و نگهداری به طور موقت حجم مایع را کاهش می دهد
بنابراین، طراحی مبتنی بر سطح عملیاتی معمولی ممکن است کمترین سطحی را که در طول تولید واقعی با آن مواجه شده است، از دست بدهد.
راحداقل سطح مایع ایمنباید از چرخه کامل فرآیند ایجاد شود.
موقعیت بخاری می تواند خطر را کاهش دهد
بخش گرمایش فعال باید طوری قرار گیرد که حداقل سطح مایع مورد انتظار بالاتر از مرز غوطه وری مورد نیاز باقی بماند.
برای یک مخزن عمیق، بخاری طولانی تر به طور خودکار عملکرد بهتری را ارائه نمی دهد. اگر قسمت پایینی زیر حداقل سطح مایع باشد، ممکن است زمانی که سطح حمام پایین می آید، بخشی از ناحیه فعال همچنان در معرض دید قرار گیرد.
در برخی از تاسیسات، بخش گرمایش فعال کوتاه تر یا ارتفاع نصب متفاوت ممکن است مناسب تر باشد.
هندسه مخزن، تقاضای گرمایش، و تغییرات سطح مایع{0}}باید با هم ارزیابی شوند.
کنترل دما به تنهایی ممکن است کافی نباشد
یک فرض رایج این است که کنترل کننده دما از بخاری محافظت می کند.
با این حال، سنسور دمای حمام، دمای مایع را اندازه گیری می کند، نه لزوما دمای هر بخش از بخاری.
یک سنسور چند صد میلی متری هنوز ممکن است دمای طبیعی فرآیند را نشان دهد در حالی که بخشی از سطح گرمایش در معرض دید است.
به همین دلیل، یک سیستم{0}سطح حفاظتی پایین می‌تواند یک لایه حفاظتی جداگانه ارائه دهد.
بسته به طراحی تجهیزات، این ممکن است شامل یک سوئیچ سطح، تشخیص سطح مبتنی بر رسانایی{0}}، حفاظت از دما مستقل، یا قفل کنترل باشد.
روش مناسب به مشخصات مایع و معماری کنترل بستگی دارد.
یک سناریوی سطح گویا
| شرایط عملیاتی | سطح مایع | وضعیت بخاری | نگرانی حرارتی |
|---|---|---|---|
| تولید معمولی | 900 میلی متر | کاملا غوطه ور شده است | انتقال حرارت مورد نظر |
| تبخیر متوسط | 800 میلی متر | کاملا غوطه ور شده است | عملکرد عادی |
| سطح فرآیند پایین | 720 میلی متر | نزدیک به مرز منطقه فعال- | افزایش نیاز به نظارت |
| حداقل سطح مجاز | 680 میلی متر | منطقه فعال تا حدی در معرض دید قرار گرفت | حفاظت مورد نیاز است |
| زیر سطح مجاز | 620 میلی متر | قرار گرفتن در معرض قابل توجه | گرمایش باید قطع شود |
سطوح بالا صرفاً گویا هستند. حداقل سطوح واقعی باید از هندسه بخاری و الزامات فرآیند ایجاد شود.
در هنگام انتخاب چه چیزی باید بررسی شود؟
برای بخاری غوطه‌وری PTFE که در مخزن سطح متغیر کار می‌کند، مشخصات باید شامل موارد زیر باشد:
سطح مایع نرمال
حداقل سطح عملیاتی
حداکثر سطح مایع
طول گرمایش فعال
طول کل بخاری
ابعاد مخزن
قدرت گرمایش
ترکیب شیمیایی
دمای عملیاتی
شرایط گردش خون
روش کنترل سطح{0}}
حفاظت الکتریکی مورد نیاز
این پارامترها به جلوگیری از یک خطای رایج طراحی کمک می کند: انتخاب ابعاد بخاری با توجه به حداکثر عمق مخزن در حالی که حداقل سطح مایع را نادیده می گیرد.
حداقل سطح باید به عنوان یک پارامتر طراحی در نظر گرفته شود
A بخاری غوطه وری PTFEنباید صرفاً بر اساس وات یا حجم مخزن انتخاب شود. حداقل سطح مایع تعیین می کند که آیا سطح گرمایش فعال در طول چرخه تولید به درستی غوطه ور می شود یا خیر.
هنگامی که تغییرات سطح مایع- قابل توجه است، بخاری را می توان در محدوده عملیاتی واقعی، از جمله طول گرمایش فعال، موقعیت نصب، توزیع نیرو، و استراتژی حفاظت، سفارشی کرد.
حداقل سطح مایع به وضوح تعریف شده به تیم های مهندسی و تدارکات پایه بسیار قوی تری برای تعیین تجهیزات گرمایش مخازن{0}}شیمیایی قابل اعتماد می دهد.
