مخازن ترشی با دمای بالا{0}}همزمان نیازهای زیادی را به سیستم گرمایشی وارد می کنند. محلول ممکن است به شدت اسیدی باشد، دمای عملیاتی ممکن است برای مدت طولانی بالا بماند، و مخزن می تواند چرخه های تولید مداوم را تجربه کند.
تحت این شرایط، انتخاب یکبخاری غوطه وری PTFEتنها با وات نامی می تواند مشکل ایجاد کند. سازگاری شیمیایی، هندسه بخاری، شار حرارتی سطح، گردش مایع و حفاظت الکتریکی همگی باید با فرآیند واقعی ترشی کردن مطابقت داشته باشند.
چرا ترشی در دمای بالا یک شرایط گرمایشی ویژه است
محلول های ترشی برای حذف اکسیدها، رسوب ها و سایر آلودگی های سطحی از اجزای فلزی استفاده می شود. بسته به فرآیند، حمام ممکن است حاوی اسید کلریدریک، اسید سولفوریک، اسید نیتریک یا ترکیبات شیمیایی باشد.
محیط گرمایش با افزایش دما سخت تر می شود. بنابراین سازگاری شیمیایی باید در دمای عملیاتی واقعی به جای دمای اتاق ارزیابی شود.
PTFE به دلیل مقاومت شیمیایی و خواص عایق الکتریکی آن اغلب برای گرمایش شیمیایی خورنده در نظر گرفته می شود. با این حال، طراحی کامل بخاری همچنان باید اسید، غلظت، دما، مواد افزودنی و چرخه عملیاتی خاص را در نظر بگیرد.
ساخت بخاری را با حمام واقعی مطابقت دهید
یک مشخصات مفید به جای اندازه بخاری با ترکیب شیمیایی شروع می شود.
برای مخزن ترشی{0}}در دمای بالا، اطلاعات زیر بسیار مهم است:
نوع اسید
محدوده غلظت
دمای معمولی و حداکثر حمام
وجود مواد افزودنی اکسید کننده
ابعاد مخزن
حداقل سطح مایع
نیاز برق گرمایشی
شرایط گردش خون
عملیات پیوسته یا دسته ای
عبارتی مانند "مخزن اسیدی با دمای بالا" برای انتخاب دقیق بخاری کافی نیست زیرا ترکیبات شیمیایی مختلف می تواند نیازهای مواد بسیار متفاوتی را ایجاد کند.
منطقه گرمایش می تواند بیش از حداکثر وات مهم باشد
مخازن با دمای{0}بالا اغلب به ظرفیت گرمایش قابل توجهی نیاز دارند، اما تمرکز بیش از حد توان در یک سطح گرمایش کوچک می‌تواند شیب حرارتی نامطلوبی ایجاد کند.
میانگین شار حرارتی سطح را می توان به صورت زیر تخمین زد:
q = P/A
کجاPبرق بخاری است وAسطح فعال گرمایش است.
به عنوان مثال، یک بخاری 15 کیلوواتی با 1.0 متر مربع منطقه گرمایش فعال دارای میانگین شار حرارتی 15 کیلووات بر متر مربع است.
این محاسبه یک مقدار مجاز جهانی را ایجاد نمی کند. محدودیت های واقعی به ساختار بخاری، هندسه PTFE، خواص شیمیایی، گردش خون و دمای فرآیند بستگی دارد.
برای مخزن ترشی با گردش ضعیف، طراحی با سطح فعال بیشتر و گرمایش توزیع شده می تواند مناسب تر از افزایش صرف قدرت در یک بخاری فشرده باشد.
موقعیت بخاری باید از هندسه مخزن پیروی کند
بخاری که از نظر شیمیایی مناسب است، اگر در مکان نامساعدی نصب شود، باز هم می تواند عملکرد ضعیفی داشته باشد.
منطقه گرمایش باید حرکت مایع کافی در اطراف سطح فعال داشته باشد. قرار دادن مستقیم روی دیوار مخزن، زیر لوله‌های داخلی یا در یک گوشه راکد می‌تواند انتقال حرارت موضعی را کاهش دهد.
برای یک مخزن عمیق، طول بخاری نیز بر توزیع عمودی گرما تأثیر می گذارد. یک بخش فعال طولانی تر ممکن است گرما را روی حجم مایع بزرگتر توزیع کند، در حالی که ممکن است چندین بخش گرمایشی در نظر گرفته شود که در آن مخزن اختلاف دمای قابل توجهی بین مناطق دارد.
چیدمان صحیح به گردش و هندسه مخزن بستگی دارد تا طول بخاری به تنهایی.
سطح مایع یک پارامتر عملیاتی حیاتی است
مخازن ترشی می توانند تغییرات سطح را به دلیل بارگیری قطعه کار، کشیدن{0}}به بیرون، تبخیر و پر کردن محلول تجربه کنند.
اگر سطح مایع به زیر قسمتی از بخش گرمایش فعال بیفتد، حذف گرما از قسمت در معرض به طور قابل توجهی تغییر می کند. این می تواند باعث افزایش بیش از حد دمای محلی شود.
بنابراین یک طراحی عملی باید تعریف کند:
سطح مایع معمولی → حداقل سطح ایمن → منطقه فعال بخاری
تشخیص سطح، نظارت بر دما، و قفل الکتریکی می تواند حفاظت بیشتری را در تجهیزات خودکار ایجاد کند.
نیاز گرمایشی مصور
فرض کنید یک محلول فرآیندی 800 کیلوگرمی باید از 25 درجه به 75 درجه افزایش یابد. با استفاده از ظرفیت حرارتی ویژه 3.5 کیلوژول/(kg·K):
Q=mcΔT
Q=800 × 3.5 × 50=140،000 کیلوژول
این نشان دهنده تقریباً 38.9 کیلووات ساعت انرژی گرمایی معقول قبل از تلفات دیواره مخزن{1}}، گرمایش قطعه کار، تبخیر و سایر تلفات حرارتی است.
اگر از بخاری 15 کیلوواتی استفاده شود، زمان گرمایش نظری تنها بر اساس این انرژی تقریباً برابر است:
38.9 ÷ 15 ≈ 2.6 ساعت
زمانی که تلفات حرارتی و جرم حرارتی مخزن و قطعه کار لحاظ شود، زمان گرمایش واقعی تولید طولانی تر خواهد بود.
این نوع محاسبه برای اندازه بخاری مفیدتر از انتخاب بخاری صرفاً از حجم مخزن است.
پارامترهای انتخاب برای{0}}ترشی دمای بالا
| پارامتر | مشخصات نمونه | چرا مهم است |
|---|---|---|
| شیمیایی | محلول ترشی اسید | سازگاری را تعیین می کند |
| تمرکز | محدوده عملیاتی تعریف شده | شیمی می تواند در طول تولید تغییر کند |
| دما | هدف 75 درجه، حداکثر 85 درجه | طراحی حرارتی را تعیین می کند |
| حجم مخزن | 800 L | بار گرمایشی را ایجاد می کند |
| توان مورد نیاز | 15 کیلو وات مصور | نرخ گرمایش را تعیین می کند |
| گردش | هم زدن مکانیکی | از انتقال حرارت پشتیبانی می کند |
| حداقل سطح | با طراحی مخزن تعریف شده است | از منطقه گرمایش فعال محافظت می کند |
| چرخه عملیاتی | تولید مستمر | الزامات دوام را تحت تأثیر قرار می دهد |
مقادیر مثال برای تصویرسازی مهندسی است تا توصیه های جهانی.
وقتی یک بخاری غوطه ور PTFE سفارشی معنا پیدا می کند
هنگامی که مخزن ترشی به طور غیرعادی عمیق، باریک یا مملو از اجزای داخلی است، ممکن است ابعاد استاندارد کافی نباشد.
سفارشی‌سازی می‌تواند به طول بخاری، منطقه گرمایش فعال، موقعیت نصب، ترتیب اتصال الکتریکی و توزیع{0}}منطقه گرمایشی بپردازد. این امر به ویژه زمانی مهم است که حمام در دمای بالا برای ساعات زیادی در روز کار کند.
برای ترشی-در دمای بالا، مناسب استبخاری غوطه وری PTFEبنابراین با پوشش کامل فرآیند تعیین می شود: غلظت شیمیایی، دمای عملیاتی، قدرت گرمایش مورد نیاز، شار حرارتی سطح، گردش مایع، حداقل سطح مایع، و هندسه نصب.
یک مشخصات فنی کامل به طراحان تجهیزات و تیم های تدارکات مبنای واضح تری برای ارزیابی ساخت بخاری، شرایط خدمات مورد انتظار و تنظیمات سفارشی می دهد.
