तापमान-वर्तमान घनत्व लिंक
इलेक्ट्रोप्लेटिंग वर्तमान घनत्व विनिर्देश एक विशिष्ट स्नान तापमान मानते हैं। विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया गतिकी, समाधान चालकता और प्रसार दर सभी तापमान पर निर्भर करते हैं। समान रेक्टिफायर सेटिंग्स के साथ भी, 55 डिग्री प्लेट पर स्नान 50 डिग्री पर उसी स्नान से भिन्न होता है।
जब उत्पादन थ्रूपुट बढ़ता है, तो रेक्टिफायर अधिक एम्परेज प्रदान करता है। अधिक धारा का अर्थ है विलयन में अधिक ओमिक तापन। जब तक शीतलन प्रणाली अतिरिक्त गर्मी को हटा नहीं देती, स्नान का तापमान बढ़ जाता है। इसके विपरीत, कम उत्पादन अवधि के दौरान, कम धारा का मतलब कम स्वतः गर्म होना है। तापमान बनाए रखने के लिए पीटीएफई हीट एक्सचेंजर को अधिक गर्मी जोड़नी चाहिए।
हीटिंग सिस्टम और रेक्टिफायर को स्नान तापमान के माध्यम से जोड़ा जाता है। बेमेल आकार तापमान में उतार-चढ़ाव पैदा करता है जो जमा गुणों को बदल देता है। पीटीएफई हीट एक्सचेंजर का आकार तय करने वाले इंजीनियर को रेक्टिफायर के योगदान सहित संपूर्ण ताप संतुलन को समझना चाहिए।
ताप संतुलन समीकरण
एक प्लेटिंग टैंक के ताप संतुलन में कई इनपुट और नुकसान शामिल होते हैं। रेक्टिफायर प्रतिरोधी हीटिंग प्रदान करता है: स्नान को दी जाने वाली लगभग 70-85% विद्युत शक्ति गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। 8 वोल्ट पर चलने वाला 10,000-एम्पियर रेक्टिफायर 80 किलोवाट विद्युत शक्ति प्रदान करता है, जिसमें से लगभग 60-68 किलोवाट ताप बन जाता है।
अतिरिक्त ताप इनपुट में पंप कार्य (मामूली, आमतौर पर 1-3 किलोवाट), रासायनिक प्रतिक्रिया ताप (एक्सोथर्मिक या एंडोथर्मिक, अक्सर नगण्य), और पीटीएफई हीट एक्सचेंजर स्टीम इनपुट शामिल हैं।
गर्मी के नुकसान में स्नान की सतह से वाष्पीकरण (महत्वपूर्ण, बड़े खुले टैंकों के लिए 5-15 किलोवाट), टैंक की दीवारों से विकिरण और संवहन, गर्म हवा को दूर ले जाने वाला निकास वेंटिलेशन और स्नान में प्रवेश करने वाले ठंडे वर्कपीस शामिल हैं।
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर को कुल गर्मी हानि और अन्य सभी गर्मी लाभ के योग के बीच अंतर की आपूर्ति करनी चाहिए। जब रेक्टिफायर पूर्ण लोड पर होता है, तो यह अधिकांश आवश्यक गर्मी प्रदान करता है। एक्सचेंजर को केवल वाष्पीकरण हानियों के लिए मेकअप की आपूर्ति करने की आवश्यकता हो सकती है। बिना रेक्टिफायर लोड के निष्क्रिय स्थिति में, एक्सचेंजर को तापमान बनाए रखने के लिए सभी ताप हानियों की आपूर्ति करनी होगी।
तालिका 1: अलग-अलग रेक्टिफायर लोड पर 8,000-लीटर निकेल प्लेटिंग टैंक के लिए ताप संतुलन
| संचालन की स्थिति | रेक्टिफायर हीट इनपुट (किलोवाट) | वाष्पीकरण हानि (किलोवाट) | दीवार/वेंटिलेशन हानि (किलोवाट) | आवश्यक PTFE हीटर इनपुट (किलोवाट) |
|---|---|---|---|---|
| पूर्ण उत्पादन (8,000 ए) | 55 | 12 | 15 | 0 (ठंडा करके अतिरिक्त गर्मी हटा दी गई) |
| आधा उत्पादन (4,000 ए) | 27 | 10 | 13 | 0 (शेष राशि के निकट) |
| निष्क्रिय (0 ए, 55 डिग्री बनाए रखते हुए) | 0 | 5 | 12 | 17 |
| कोल्ड स्टार्टअप (20 डिग्री से 55 डिग्री) | 0 | 0 | 3 | 75 (हीट-अप ड्यूटी) |
विशिष्ट वाट्स निकल स्नान के लिए ताप संतुलन। ठंडा जल परिसंचरण पूर्ण उत्पादन पर अतिरिक्त गर्मी को संभालता है। स्टार्टअप ड्यूटी के लिए पीटीएफई हीटर का आकार।
परिवर्तनीय भार के लिए पीटीएफई हीट एक्सचेंजर का आकार बदलना
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर को ऑपरेटिंग चक्र में सबसे बड़ी हीटिंग मांग को पूरा करना होगा। अधिकांश प्लेटिंग लाइनों के लिए, यह कोल्ड स्टार्टअप स्थिति है: एक निर्दिष्ट समय के भीतर परिवेश से ऑपरेटिंग तापमान तक पूरे स्नान की मात्रा को गर्म करना।
स्टार्टअप ड्यूटी स्थिर {{0}स्टेट निष्क्रिय ड्यूटी को बौना बना देती है। 8,000-लीटर टैंक उदाहरण के लिए स्टार्टअप के लिए 75 किलोवाट की आवश्यकता होती है लेकिन निष्क्रिय रखरखाव के लिए केवल 17 किलोवाट की आवश्यकता होती है। 75 किलोवाट स्टार्टअप के लिए पीटीएफई एक्सचेंजर का आकार अन्य सभी स्थितियों के लिए पर्याप्त से अधिक है। पूर्ण उत्पादन के दौरान, एक्सचेंजर को शून्य भाप प्रवाह के लिए अलग या मॉड्यूलेट किया जा सकता है, जबकि ठंडा करने से अतिरिक्त रेक्टिफायर गर्मी दूर हो जाती है।
नियंत्रण प्रणाली संक्रमण का प्रबंधन करती है. एक तापमान नियंत्रक स्नान के तापमान को महसूस करता है और भाप वाल्व को पीटीएफई एक्सचेंजर में नियंत्रित करता है। जब रेक्टिफायर गर्मी स्नान के तापमान को निर्धारित बिंदु से ऊपर बढ़ा देती है, तो भाप वाल्व बंद हो जाता है। यदि तापमान बढ़ता रहता है, तो शीतलन प्रणाली सक्रिय हो जाती है। यह कैस्केड नियंत्रण सभी उत्पादन दरों के दौरान तापमान को ±1 डिग्री के भीतर बनाए रखता है।
टर्नडाउन क्षमता
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स प्रदर्शन समस्याओं के बिना व्यापक टर्नडाउन अनुपात को सहन करते हैं। धातु एक्सचेंजर्स के विपरीत, जो कम भाप प्रवाह पर कंडेनसेट संबंधित क्षरण का अनुभव कर सकते हैं, पीटीएफई रासायनिक रूप से कंडेनसेट से अप्रभावित है। भाप वाल्व आवश्यकतानुसार शून्य से पूर्ण प्रवाह तक व्यवस्थित हो सकता है।
अत्यधिक टर्नडाउन आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक स्प्लिट{0}}कॉइल कॉन्फ़िगरेशन बेहतर नियंत्रण प्रदान करता है। दो स्वतंत्र PTFE कॉइल सर्किट टैंक को साझा करते हैं। नियंत्रक बेस लोड के लिए एक सर्किट संचालित करता है, स्टार्टअप या उच्च मांग अवधि के दौरान दूसरे सर्किट को ऑनलाइन लाता है। यह व्यवस्था कम ताप इनपुट पर तापमान नियंत्रण परिशुद्धता में सुधार करती है।
सारांश
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर क्षमता को रेक्टिफायर परिचालन स्थितियों की पूरी श्रृंखला से मेल खाना चाहिए। प्रमुख आकार की स्थिति आम तौर पर कोल्ड स्टार्टअप है, न कि स्थिर स्थिति ऑपरेशन। रेक्टिफायर इनपुट, वाष्पीकरण और दीवार के नुकसान सहित गर्मी संतुलन गणना आवश्यक एक्सचेंजर शुल्क निर्धारित करती है।
पीटीएफई एक्सचेंजर निष्क्रिय और कम उत्पादन अवधि के दौरान पूरक गर्मी प्रदान करता है। पूर्ण उत्पादन पर, अतिरिक्त रेक्टिफायर गर्मी को ठंडा करने की आवश्यकता हो सकती है। नियंत्रण प्रणाली सभी उत्पादन दरों के माध्यम से तापमान बनाए रखने के लिए हीटिंग और कूलिंग को कैस्केड करती है।
रेक्टिफायर हीट इंटीग्रेशन के साथ पीटीएफई हीट एक्सचेंजर साइजिंग के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण टैंक वॉल्यूम, ऑपरेटिंग तापमान, रेक्टिफायर आउटपुट रेंज, उत्पादन शेड्यूल, स्टार्टअप समय की आवश्यकता और मौजूदा हीटिंग या कूलिंग सिस्टम विवरण प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
