उच्च गति वाली प्लेटिंग लाइन में एक रिंस टैंक में ठंडे, ताजे पानी का निरंतर प्रवाह होता है, और समान मात्रा में गर्म, उपयोग किया हुआ पानी नाली में बह जाता है। इस टैंक में पीटीएफई विसर्जन हीटर केवल स्थैतिक स्नान के तापमान को बनाए नहीं रख रहा है; यह ठंडे पानी की चलती नदी को लगातार गर्म कर रहा है। इसके लिए हीटर का आकार "एक बार" या उच्च टर्नओवर शुल्क एक प्रवाह दर गणना है, न कि एक साधारण टैंक मात्रा गणना।
इस प्रकार की प्रक्रिया में, प्रमुख तापीय भार आमतौर पर ठंडे तरल का निरंतर प्रवाह होता है। हीटर को लगातार बहती हुई धारा द्वारा ले जाई जा रही गर्मी को बदलना चाहिए, साथ ही सामान्य टैंक गर्मी के नुकसान की भरपाई भी करनी चाहिए।
उच्च टर्नओवर टैंक में थर्मल लोड को समझना
एक स्थैतिक प्रक्रिया टैंक एक थर्मल जलाशय की तरह व्यवहार करता है। एक बार वांछित तापमान तक पहुंचने के बाद, हीटर केवल टैंक की दीवारों, तरल सतह, पाइपिंग और वेंटिलेशन के माध्यम से नुकसान की भरपाई करता है।
एक उच्च टर्नओवर टैंक बहुत अलग तरीके से व्यवहार करता है।
ताजा तरल लगातार कम तापमान पर टैंक में प्रवेश करता है, तुरंत प्रक्रिया स्नान से ऊर्जा को अवशोषित करता है। इसलिए PTFE हीटर को एक सतत थर्मल अपग्रेडर के रूप में कार्य करना चाहिए, जो आने वाले तरल को उसके इनलेट तापमान से आवश्यक ऑपरेटिंग सेटपॉइंट तक बढ़ाएगा।
हीटर एक थर्मल ब्रिज है, जो लगातार बहती नदी के तापमान को बढ़ाता है, न कि केवल शांत तालाब को गर्म करता है।
यह भेद सटीक के लिए केंद्रीय हैपीटीएफई हीटर आकार उच्च टर्नओवर दर टैंकगणना.
सतत ताप शुल्क की गणना
प्राथमिक तापन आवश्यकता तीन चरों द्वारा निर्धारित की जाती है:
आने वाले तरल की द्रव्यमान प्रवाह दर
द्रव की विशिष्ट ताप क्षमता
आवश्यक तापमान वृद्धि
थर्मल ड्यूटी आनुपातिक है:
Q=m×Cp×ΔTQ=m \\times C_p \\times \\Delta TQ=m×Cp×ΔT
कहाँ:
QQQ=तापन शक्ति
एमएमएम=द्रव्यमान प्रवाह दर
CpC_pCp=विशिष्ट ताप क्षमता
ΔT\\Delta TΔT=तापमान में वृद्धि
जल आधारित प्रणालियों के लिए, विशिष्ट ऊष्मा क्षमता अपेक्षाकृत अधिक होती है, जिसका अर्थ है कि मामूली प्रवाह दर के लिए भी पर्याप्त ताप शक्ति की आवश्यकता हो सकती है।
उदाहरण परिदृश्य
निम्नलिखित के साथ एक कुल्ला टैंक पर विचार करें:
आने वाले पानी का तापमान: 15 डिग्री
ऑपरेटिंग तापमान: 50 डिग्री
सतत अतिप्रवाह दर: 20 लीटर प्रति मिनट
हीटर को टैंक में प्रवेश करने वाले प्रत्येक लीटर का तापमान लगातार 35 डिग्री तक बढ़ाना चाहिए।
कई औद्योगिक प्रणालियों में, यह प्रवाह संबंधित ताप शुल्क टैंक की स्थैतिक ताप हानि से कई गुना अधिक हो सकता है।
वास्तविक टर्नओवर दर को मापना
सटीक प्रवाह माप महत्वपूर्ण है.
कई चढ़ाना और कुल्ला प्रणालियों में, स्थापित प्रवाहमापी मौजूद नहीं हो सकते हैं या कैलिब्रेट नहीं किए जा सकते हैं। एक व्यावहारिक क्षेत्र विधि में अतिप्रवाह मात्रा का समय निर्धारित करना शामिल है।
उदाहरण के लिए:
एक कैलिब्रेटेड कंटेनर को ओवरफ्लो के नीचे रखा गया है
भरण समय मापा जाता है
वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर की गणना की जाती है
यह सरल परीक्षण आकार की गणना के लिए एक यथार्थवादी परिचालन प्रवाह मान प्रदान करता है।
माप सामान्य उत्पादन स्थितियों के दौरान किया जाना चाहिए, क्योंकि प्रक्रिया की मांग के साथ अतिप्रवाह दरें अक्सर बदलती रहती हैं।
टैंक हीट लॉस जोड़ना
सतत प्रवाह तापन शुल्क कुल भार का केवल एक हिस्सा है।
हीटर को इसकी भरपाई भी करनी होगी:
सतही वाष्पीकरण
वायु संचलन से संवहन शीतलन
टैंक की दीवारों के माध्यम से गर्मी का नुकसान
विकिरण हानि
वेंटिलेशन या निकास हुड प्रभाव
कुल स्थापित हीटर वाट क्षमता निर्धारित करने के लिए इन स्थैतिक नुकसानों को प्रवाह हीटिंग आवश्यकता में जोड़ा जाता है।
उच्च टर्नओवर प्रणालियों में, प्रवाह हीटिंग घटक अक्सर ऊर्जा संतुलन पर हावी होता है, लेकिन सतह के नुकसान को नजरअंदाज करने से अभी भी कम आकार के उपकरण हो सकते हैं।
बलपूर्वक संवहन का प्रभाव
उच्च टर्नओवर टैंक की एक लाभकारी विशेषता हीटर शीथ के चारों ओर तरल पदार्थ की बेहतर आवाजाही है।
आने वाला और परिसंचारी प्रवाह मजबूत मजबूर संवहन बनाता है, जो पीटीएफई सतह से गर्मी को कुशलतापूर्वक हटा देता है। यह उन्नत ताप स्थानांतरण स्थानीयकृत ओवरहीटिंग की संभावना को कम करता है और एक स्थिर टैंक की तुलना में उच्च सुरक्षित वाट घनत्व की अनुमति देता है।
व्यवहार में, इसका अर्थ है:
तेज़ ताप स्थानांतरण
अधिक स्थिर म्यान तापमान
बेहतर हीटर दक्षता
दूषण की प्रवृत्ति कम
हालाँकि, सीधे म्यान पर अत्यधिक स्थानीय अशांति से अभी भी बचा जाना चाहिए।
हीटर प्लेसमेंट संबंधी विचार
गतिशील प्रवाह वाले वातावरण में भौतिक हीटर का स्थान विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है।
हीटर को सीधे आने वाली ठंडी फ़ीड स्ट्रीम में नहीं रखा जाना चाहिए। बहुत ठंडे तरल के अचानक संपर्क में आने से पीटीएफई शीथ पर स्थानीय थर्मल शॉक पैदा हो सकता है, खासकर अगर हीटर पहले से ही ऊंचे सतह के तापमान पर काम कर रहा हो।
इसके बजाय, पसंदीदा व्यवस्था हीटर रखती है:
इनलेट नोजल से दूर
मिश्रित परिसंचरण वाले क्षेत्र में
लगातार तरल स्तर वाले क्षेत्रों के पास
मध्यम प्रवाह वेग वाले क्षेत्रों में
यह हीटर को अधिक तापीय रूप से स्थिर वातावरण में संचालित करने की अनुमति देता है।
उच्च टर्नओवर सेवा के लिए वाट घनत्व का चयन करना
यद्यपि मजबूर संवहन गर्मी हटाने में सुधार करता है, अत्यधिक उच्च वाट घनत्व जोखिम भरा रहता है।
आक्रामक वाट घनत्व अभी भी उत्पादन कर सकता है:
स्थानीयकृत उबलना
योगात्मक ह्रास
उत्पाद का ज़्यादा गर्म होना
पीटीएफई सतह तनाव
आम तौर पर मध्यम वाट घनत्व को प्राथमिकता दी जाती है, खासकर रासायनिक रूप से संवेदनशील स्नान में।
इष्टतम डिज़ाइन संतुलन:
पर्याप्त ताप क्षमता
सुरक्षित आवरण तापमान
समान टैंक तापमान
लंबी हीटर सेवा जीवन
अकेले टैंक की मात्रा ही भ्रामक क्यों है?
आकार की एक सामान्य गलती में केवल टैंक की मात्रा के आधार पर हीटर का चयन करना शामिल है।
एक स्थिर भंडारण टैंक में, यह दृष्टिकोण उचित परिणाम प्रदान कर सकता है। हालाँकि, उच्च टर्नओवर प्रणाली में, टैंक की मात्रा प्रवाह दर से बहुत कम महत्वपूर्ण हो जाती है।
अत्यधिक उच्च टर्नओवर वाले एक छोटे टैंक को बड़े, अधिकतर स्थिर टैंक की तुलना में कहीं अधिक हीटिंग पावर की आवश्यकता हो सकती है।
थर्मल मांग इस बात से प्रेरित होती है कि ठंडा तरल कितनी तेजी से गर्म तरल की जगह लेता है।
यह उचित के पीछे परिभाषित सिद्धांत हैपीटीएफई हीटर आकार उच्च टर्नओवर दर टैंककार्यप्रणाली.
अतिरिक्त डिज़ाइन कारक
कई द्वितीयक कारक भी आकार सटीकता को प्रभावित करते हैं:
निकास के लिए वेटिलेंशन
तरल सतह पर तेज़ वायुप्रवाह से वाष्पीकरणीय शीतलन और ऊष्मा हानि बढ़ जाती है।
इन्सुलेशन गुणवत्ता
खराब इंसुलेटेड टैंक दीवारों और फर्श के माध्यम से पर्याप्त ऊर्जा खो सकते हैं।
प्रक्रिया भार परिवर्तनशीलता
उत्पादन कार्यक्रम के कारण टर्नओवर दर में तेजी से बदलाव हो सकता है।
द्रव रसायन
कुछ समाधानों में कम तापीय चालकता या चिपचिपाहट अंतर होता है जो गर्मी हस्तांतरण व्यवहार को प्रभावित करता है।
इन वास्तविक -विश्व विविधताओं को समायोजित करने के लिए अक्सर एक रूढ़िवादी इंजीनियरिंग मार्जिन शामिल किया जाता है।
निष्कर्ष
उच्च टर्नओवर दर वाला एक टैंक एक गतिशील, प्रवाह संचालित थर्मल सिस्टम है। पीटीएफई हीटर का आकार मुख्य रूप से आने वाले तरल को उसके इनलेट तापमान से ऑपरेटिंग सेटपॉइंट तक बढ़ाने के लिए आवश्यक निरंतर ऊर्जा के लिए होना चाहिए, साथ ही टैंक की सामान्य सतह और संरचनात्मक गर्मी के नुकसान की भरपाई भी करना चाहिए।
मुख्य आकार के पैरामीटर प्रवाह दर, तापमान वृद्धि और कुल गर्मी हानि हैं, न कि केवल टैंक की मात्रा। उचित प्लेसमेंट, मध्यम वाट घनत्व और यथार्थवादी संचालन माप दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण हैं।
सबसे अधिक मांग वाले हीटिंग अनुप्रयोग अक्सर वे होते हैं जहां थर्मल लोड को लगातार बदला जा रहा है, जिससे हीटर को तापमान के एक साधारण रखरखावकर्ता के रूप में नहीं, बल्कि बहती प्रक्रिया धारा के लिए निरंतर थर्मल इंजन के रूप में काम करने के लिए मजबूर होना पड़ता है।
