2,000-लीटर क्रोमिक एसिड एनोडाइजिंग टैंक के लिए एक प्रतिस्थापन पीटीएफई विसर्जन हीटर को आकार देने के लिए एक धातु परिष्करण संयंत्र की आवश्यकता होती है। स्नान 55 डिग्री पर संचालित होता था, और संयंत्र को 20 डिग्री से चार घंटे के ताप-अप समय की आवश्यकता होती थी। मौजूदा हीटर का आकार छोटा था, और चरम उत्पादन के दौरान टैंक कभी भी निर्धारित बिंदु तक नहीं पहुंचा। प्रतिस्थापन का आदेश देने से पहले रखरखाव टीम को सही शक्ति की गणना करने की आवश्यकता थी।
क्रोमिक एसिड टैंक के लिए पीटीएफई इमर्शन हीटर को आकार देने के लिए तीन गणनाओं की आवश्यकता होती है: ऊष्मा {{0}अप लोड, रखरखाव लोड, और सुरक्षित वाट घनत्व के लिए आवश्यक सतह क्षेत्र। प्रत्येक गणना स्नान रसायन विज्ञान, टैंक आयाम और परिचालन स्थितियों पर निर्भर करती है।
चरण 1: ताप -अप लोड की गणना करें
हीट अप लोड वह ऊर्जा है जो स्नान को वांछित समय में परिवेश से निर्धारित बिंदु तक बढ़ाने के लिए आवश्यक होती है। सूत्र है: किलोवाट=(लीटर × ΔT × सीपी × घनत्व) / (3600 × घंटे)।
1,150 किग्रा/वर्ग मीटर के घनत्व और 3.75 केजे/किग्रा·के की विशिष्ट ऊष्मा के साथ 2,000 लीटर क्रोमिक एसिड स्नान के लिए, चार घंटे में 20 डिग्री से 55 डिग्री तक गर्म करने के लिए लगभग 23 किलोवाट की आवश्यकता होती है। हीट-अप के दौरान नुकसान के लिए 20% जोड़ने पर 28 किलोवाट मिलता है।
| टैंक की मात्रा | तापमान वृद्धि | ताप-ऊपर का समय | हीट-अप लोड | 20% हानि मार्जिन के साथ |
|---|---|---|---|---|
| 1,000 L | 35 डिग्री | 4 घंटे | 11.5 किलोवाट | 14 किलोवाट |
| 1,500 L | 35 डिग्री | 4 घंटे | 17.2 किलोवाट | 21 किलोवाट |
| 2,000 L | 35 डिग्री | 4 घंटे | 23.0 किलोवाट | 28 किलोवाट |
| 2,500 L | 35 डिग्री | 4 घंटे | 28.7 किलोवाट | 34 किलोवाट |
| 3,000 L | 35 डिग्री | 4 घंटे | 34.5 किलोवाट | 41 किलोवाट |
क्रोमिक एसिड स्नान के लिए 1,150 किग्रा/वर्ग मीटर और 3.75 केजे/किग्रा·के पर हीट अप लोड
चरण 2: रखरखाव भार की गणना करें
रखरखाव भार वह ऊर्जा है जो चल रहे नुकसान के विरुद्ध सेटपॉइंट को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। 55 डिग्री पर 2,000-लीटर टैंक के लिए, दीवार का नुकसान 1.5-2.5 किलोवाट है, सतह का नुकसान 0.8-1.5 किलोवाट है, और उत्पादन भार 1-3 किलोवाट है। कुल रखरखाव भार 3.3-7.0 किलोवाट है।
हीटर का आकार अधिकतम ताप भार या रखरखाव भार के अनुसार होना चाहिए। इस टैंक के लिए, 28 किलोवाट का ऊष्मा अप लोड अधिक है।
चरण 3: आवश्यक सतह क्षेत्र की गणना करें
सतह क्षेत्र क्रोमिक एसिड के लिए वाट क्षमता और सुरक्षित वाट घनत्व पर निर्भर करता है। 55 डिग्री पर क्रोमिक एसिड में पीटीएफई विसर्जन हीटर के लिए, सुरक्षित वाट घनत्व 1.0-1.2 डब्ल्यू/सेमी² है।
1.0 डब्लू/सेमी² पर 28 किलोवाट ड्यूटी के लिए, आवश्यक सतह क्षेत्र 28,000 सेमी² है। 50 मिमी शीथ व्यास वाले एक एकल सीधे हीटर को किसी भी सामान्य टैंक की तुलना में 17,834 मिमी अधिक गर्म लंबाई {{8}की आवश्यकता होगी। एक मल्टी-पास कॉन्फ़िगरेशन या मल्टीपल हीटर की आवश्यकता होती है।
| वाट क्षमता | सुरक्षित वाट घनत्व | आवश्यक सतह क्षेत्र | 50 मिमी शीथ पर गर्म लंबाई | मल्टी-पास कॉन्फ़िगरेशन |
|---|---|---|---|---|
| 15 किलोवाट | 1.0 डब्लू/सेमी² | 15,000 सेमी² | 9,554 मिमी | 6 पास × 1,592 मिमी |
| 20 किलोवाट | 1.0 डब्लू/सेमी² | 20,000 सेमी² | 12,739 मिमी | 8 पास × 1,592 मिमी |
| 25 किलोवाट | 1.0 डब्लू/सेमी² | 25,000 सेमी² | 15,924 मिमी | 10 पास × 1,592 मिमी |
| 28 किलोवाट | 1.0 डब्लू/सेमी² | 28,000 सेमी² | 17,834 मिमी | 12 पास × 1,486 मिमी |
| 30 किलोवाट | 1.0 डब्लू/सेमी² | 30,000 सेमी² | 19,108 मिमी | 12 पास × 1,592 मिमी |
1.0 W/cm² पर क्रोमिक एसिड के लिए सतह क्षेत्र और मल्टी{0}}पास कॉन्फ़िगरेशन आवश्यकताएँ
चरण 4: विसर्जन गहराई और टैंक फिट सत्यापित करें
हीटर को टैंक में फिट होना चाहिए और न्यूनतम तरल स्तर पर पूरी तरह से डूबा रहना चाहिए। 1,500 × 1,200 × 1,100 मिमी मापने वाले 2,000 - लीटर के टैंक की उपयोग करने योग्य गर्म लंबाई लगभग 800-900 मिमी है। 1,486 मिमी प्रत्येक के 12 पास वाला मल्टी-पास हीटर एक टैंक में फिट नहीं हो सकता है।
व्यावहारिक समाधान टैंक परिधि के चारों ओर वितरित कई हीटरों का उपयोग करना है। तीन हीटर, प्रत्येक 10 किलोवाट 1.0 डब्ल्यू/सेमी² पर, कुल 30 किलोवाट प्रदान करते हैं। प्रत्येक हीटर में एक मल्टी-पास कॉन्फ़िगरेशन होता है जो उपलब्ध स्थान में फिट बैठता है।
चरण 5: वाट घनत्व और सतह तापमान सत्यापित करें
वाट घनत्व की गणना कुल वाट क्षमता और कुल सतह क्षेत्र से की जाती है। 28 किलोवाट और 28,000 सेमी² के लिए, वाट घनत्व 1.0 W/cm² है। 55 डिग्री पर मध्यम रूप से उत्तेजित क्रोमिक एसिड स्नान में 1.0 डब्लू/सेमी² पर, सतह का तापमान लगभग 75-80 डिग्री होता है। यह पीटीएफई के लिए सुरक्षित सीमा के भीतर है।
यदि गणना की गई सतह का तापमान 85 डिग्री से अधिक है, तो वाट घनत्व कम किया जाना चाहिए, और सतह क्षेत्र बढ़ाया जाना चाहिए।
जब मानक हीटर बिजली और सतह क्षेत्र की आवश्यकता को पूरा नहीं कर सकते
उच्च ताप भार वाले बड़े क्रोमिक एसिड टैंक अक्सर रसायन विज्ञान की मांग के अनुसार कम वाट घनत्व पर मानक पीटीएफई विसर्जन हीटर को समायोजित नहीं कर सकते हैं। कई हीटरों, एक बड़े सतह क्षेत्र और कम वाट घनत्व के साथ एक कस्टम पीटीएफई इमर्शन हीटर कॉन्फ़िगरेशन बिजली और सतह क्षेत्र बेमेल के मूल कारण को संबोधित करता है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए टैंक की मात्रा, स्नान रसायन, ऑपरेटिंग तापमान, ऊष्मा अप समय लक्ष्य और आवश्यक वाट क्षमता की आवश्यकता होती है। बड़े क्रोमिक एसिड टैंक वाली सुविधाओं के लिए, यह एप्लिकेशन विशिष्ट दृष्टिकोण सुनिश्चित करता है कि हीटर सुरक्षित सतह के तापमान पर आवश्यक बिजली प्रदान करता है।
