गर्मी दूर करने वाले रीसर्क्युलेटिंग फिल्ट्रेशन लूप वाले टैंक के लिए सही हीटर वाट क्षमता कैसे चुनें?

एक साधारण ढक्कन वाला एक प्लेटिंग टैंक यथोचित रूप से इंसुलेटेड दिखाई दे सकता है, फिर भी एक रीसर्क्युलेटिंग निस्पंदन लूप अक्सर एक लंबे, बिना गर्म किए रेडिएटर की तरह व्यवहार करता है जो लगातार आसपास के कारखाने की हवा में गर्मी छोड़ता है। हीटर को न केवल टैंक से होने वाले नुकसान को दूर करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करनी चाहिए, बल्कि बाहरी पाइपिंग, पंप और फिल्टर असेंबली द्वारा बनाई गई छिपी हुई शीतलन को भी दूर करना चाहिए। यदि आकार देने के दौरान इन नुकसानों को नजरअंदाज कर दिया जाता है, तो प्रक्रिया स्नान को ऑपरेटिंग तापमान तक पहुंचने या बनाए रखने में कठिनाई हो सकती है।

समझपीटीएफई हीटर वाट क्षमता रीसर्क्युलेटिंग निस्पंदन गर्मी हानिइसलिए, प्लेटिंग टैंक, रासायनिक प्रक्रिया वाहिकाओं और रीसर्क्युलेटिंग उपचार स्नान के लिए हीटिंग सिस्टम डिजाइन करते समय यह आवश्यक है।

ऊष्मा संतुलन को समझना

हीटर का आकार निर्धारण एक ऊर्जा संतुलन गणना है

उचित हीटर का आकार मानक ताप संतुलन गणना से शुरू होता है। कुल तापन आवश्यकता ठंडे परिवेश की स्थितियों के संपर्क में आने वाले प्रत्येक घटक से संयुक्त ताप हानि के बराबर होती है।

अधिकांश औद्योगिक टैंकों में ऊष्मा का ह्रास होता है:

खुली तरल सतह

टैंक की दीवारें और नीचे के पैनल

वाष्पीकरण और वेंटिलेशन

आने वाला कार्यभार या उत्पाद लोडिंग

बाहरी निस्पंदन और परिसंचरण उपकरण

रीसर्क्युलेटिंग लूप को अक्सर कम करके आंका जाता है क्योंकि अधिकांश सिस्टम दृश्य टैंक क्षेत्र के बाहर मौजूद होता है।

फिल्ट्रेशन लूप्स महत्वपूर्ण गर्मी क्यों हटाते हैं?

बाहरी पाइपलाइन ठंडी सतह बन जाती है

गर्म तरल पदार्थ ले जाने वाला प्रत्येक बाहरी घटक प्रभावी ढंग से आसपास की हवा के लिए एक अतिरिक्त हीट एक्सचेंजर बन जाता है। पाइप, एल्बो, वाल्व, पंप और फिल्टर हाउसिंग सभी का सतह क्षेत्र स्नान तापमान के करीब काम करता है।

इन घटकों से गर्मी का नुकसान होता है:

आसपास की हवा में प्राकृतिक संवहन

गर्म धातु सतहों से विकिरण

समर्थन और बढ़ते हार्डवेयर के माध्यम से प्रवाहकीय स्थानांतरण

एक पाइप से गर्मी का नुकसान सीधे उसके सतह क्षेत्र और प्रक्रिया द्रव और परिवेशी वायु के बीच तापमान अंतर दोनों पर निर्भर करता है।

इसलिए खुली पाइपिंग के साथ एक लंबा निस्पंदन लूप सिस्टम से आश्चर्यजनक रूप से बड़ी मात्रा में थर्मल ऊर्जा को हटा सकता है।

कई प्रतिष्ठानों में, ये बाहरी नुकसान टैंक से जुड़े ताप नुकसान के अलावा 20-50% अतिरिक्त जोड़ते हैं।

पाइप नेटवर्क प्रभाव

टैंक के बाहर छिपा हुआ सतह क्षेत्र

पाइप नेटवर्क टैंक के हॉट डॉग को हिलाने वाली एक लंबी, ठंडी पूंछ है। यहां तक ​​​​कि जब जहाज स्वयं अछूता रहता है, तब भी बाहरी पाइपलाइन पूरी तरह से संयंत्र वायु धाराओं, वेंटिलेशन सिस्टम या कूलर उत्पादन क्षेत्रों के संपर्क में रह सकती है।

छिपी हुई गर्मी के नुकसान के सामान्य स्रोतों में शामिल हैं:

स्टेनलेस या पीवीसी पाइपिंग का लंबा चलना

बड़े फिल्टर कनस्तर

पंप आवास

कार्ट्रिज फ़िल्टर कक्ष

प्रवाह मीटर और वाल्व

बिना इंसुलेटेड यूनियन और फिटिंग

प्रत्येक घटक लगातार गर्मी को परिसंचारी तरल पदार्थ से दूर स्थानांतरित करता है।

यह समस्या तब और गंभीर हो जाती है जब:

प्रक्रिया का तापमान बढ़ा हुआ है

परिवेशीय फ़ैक्टरी का तापमान कम है

निस्पंदन स्किड के पास वायुप्रवाह अधिक है

पुनरावर्तन प्रवाह दरें बड़ी हैं

पाइप रन का विस्तार उत्पादन मंजिलों तक किया गया है

लूप से गर्मी के नुकसान का अनुमान लगाना

हीटर गणना में बाहरी घटकों को शामिल करना

शुद्धपीटीएफई हीटर वाट क्षमता रीसर्क्युलेटिंग निस्पंदन गर्मी हानिगणना के लिए बाहरी लूप के कुल उजागर क्षेत्र को थर्मल विश्लेषण में शामिल करने की आवश्यकता होती है।

कुल हीटर लोड का हिसाब होना चाहिए:

टैंक की सतह की गर्मी का नुकसान

टैंक दीवार चालन हानि

आने वाली वर्कपीस द्वारा अवशोषित गर्मी

वाष्पीकरण हानि

पाइप और फिल्टर असेंबली का नुकसान

स्टार्टअप पुनर्प्राप्ति के लिए सुरक्षा मार्जिन

कई औद्योगिक प्रणालियों के लिए, बाहरी प्लंबिंग हानियाँ अंतिम हीटर वाट क्षमता आवश्यकता का एक बड़ा प्रतिशत बन जाती हैं।

लूप के पार तापमान में गिरावट को मापना

निस्पंदन का अनुमान लगाने के लिए एक व्यावहारिक तरीका {{0}लूप गर्मी हानि तरल पदार्थ के तापमान को मापना है क्योंकि यह बाहर निकलता है और टैंक में लौटता है।

लूप के पार मापने योग्य तापमान में गिरावट पर्यावरण में जारी होने वाली तापीय ऊर्जा को इंगित करती है।

इसके बाद गर्मी के नुकसान का अनुमान लगाया जा सकता है:

प्रवाह दर

द्रव विशिष्ट ऊष्मा

तापमान में गिरावट मापी गई

परिसंचरण लूप में तापमान में कमी की प्रत्येक डिग्री एक विशिष्ट थर्मल लोड का प्रतिनिधित्व करती है जिसे लगातार विसर्जन हीटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

यह क्षेत्र माप पद्धति अक्सर डिजाइन के दौरान मूल रूप से अपेक्षा से काफी अधिक गर्मी के नुकसान को प्रकट करती है।

हीटर को बड़ा आकार देना हमेशा सर्वोत्तम समाधान क्यों नहीं होता?

इन्सुलेशन अक्सर बेहतर दक्षता प्रदान करता है

दीर्घकालिक तापमान अस्थिरता की एक सामान्य प्रतिक्रिया बस हीटर की वाट क्षमता में वृद्धि करना है। हालांकि यह अस्थायी रूप से खोई हुई गर्मी की भरपाई कर सकता है, यह अंतर्निहित अक्षमता को हल किए बिना अक्सर परिचालन लागत और थर्मल तनाव को बढ़ाता है।

बाहरी पाइपों और फिल्टर कनस्तर को इंसुलेट करना अक्सर बर्बाद ऊर्जा की भरपाई के लिए हीटर का आकार बढ़ाने की तुलना में अधिक बुद्धिमान प्रारंभिक निवेश होता है।

उचित इन्सुलेशन नाटकीय रूप से कम कर सकता है:

संवहन ताप हानि

विकिरणीय ताप स्थानांतरण

हीटर सायक्लिंग आवृत्ति

ऊर्जा की खपत

वार्म-अप टाइम

इंसुलेटेड निस्पंदन लूप पूरे प्रक्रिया सिस्टम में तापमान एकरूपता में भी सुधार करते हैं।

रीसर्क्युलेटिंग केमिकल सिस्टम में पीटीएफई हीटर

संक्षारक स्नान के साथ संगतता

पीटीएफई इमर्शन हीटरों का व्यापक रूप से रीसर्क्युलेटिंग प्लेटिंग और रासायनिक प्रक्रिया टैंकों में उपयोग किया जाता है क्योंकि फ्लोरोपॉलीमर शीथ संक्षारक समाधानों के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है।

अनुप्रयोगों में आमतौर पर शामिल हैं:

एसिड कॉपर चढ़ाना

निकल चढ़ाना

इलेक्ट्रोलेस प्रक्रियाएँ

अचार बनाने की प्रणाली

रासायनिक नक़्क़ाशी स्नान

सेमीकंडक्टर गीला प्रसंस्करण टैंक

चूँकि इनमें से कई प्रणालियाँ निरंतर निस्पंदन पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं, इसलिए सटीक हीटर आकार विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है।

एक बार जब निस्पंदन लूप लगातार गर्मी निकालना शुरू कर देता है तो केवल टैंक की मात्रा के लिए चुना गया हीटर अपर्याप्त प्रदर्शन कर सकता है।

स्थिर तापमान नियंत्रण का महत्व

प्रक्रिया की संगति थर्मल स्थिरता पर निर्भर करती है

इलेक्ट्रोप्लेटिंग और रासायनिक प्रसंस्करण कार्यों में, तापमान सीधे प्रतिक्रिया दर, समाधान चालकता, योगात्मक व्यवहार और जमा गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

कम आकार के हीटिंग सिस्टम का कारण हो सकता है:

धीमी स्टार्टअप पुनर्प्राप्ति

उत्पादन के दौरान तापमान में उतार-चढ़ाव

चढ़ाना की स्थिरता में कमी

बढ़ी हुई प्रक्रिया परिवर्तनशीलता

ख़राब रासायनिक प्रतिक्रिया नियंत्रण

इसके विपरीत, उचित आकार के हीटिंग सिस्टम तब भी स्थिर तापीय स्थिति बनाए रखते हैं, जब निस्पंदन लूप लगातार प्रक्रिया से गर्मी निकालता है।

निष्कर्ष

रीसर्क्युलेटिंग प्रक्रिया टैंक के लिए सही हीटर आकार के लिए केवल टैंक की मात्रा के आधार पर एक साधारण गणना के बजाय एक पूर्ण सिस्टम स्तर के ताप संतुलन की आवश्यकता होती है। पाइप, पंप, वाल्व और फिल्टर हाउसिंग सहित बाहरी प्लंबिंग लूप {{2}अक्सर टैंक की सतह से परे पर्याप्त अतिरिक्त गर्मी हानि का योगदान देता है।

इन नुकसानों को नजरअंदाज करने से स्पष्ट रूप से पर्याप्त हीटर क्षमता के बावजूद प्रक्रिया स्नान लंबे समय तक कम गरम रह सकता है। निस्पंदन लूप में तापमान में गिरावट को मापना और सभी उजागर सतह क्षेत्र के लिए लेखांकन आवश्यक हीटर वाट क्षमता निर्धारित करने के लिए कहीं अधिक सटीक आधार प्रदान करता है।

कई मामलों में, बाहरी परिसंचरण प्रणाली को इंसुलेट करने से केवल हीटर की शक्ति बढ़ाने की तुलना में अधिक दक्षता लाभ मिलता है। इसलिए प्रभावी थर्मल डिज़ाइन केवल टैंक के अंदर स्थित हीटर के बजाय हीटिंग सिस्टम को संपूर्ण परिसंचारी सर्किट के रूप में देखने पर निर्भर करता है।