आंतरायिक रासायनिक प्रसंस्करण के लिए कौन सा पीटीएफई विसर्जन हीटर डिजाइन उपयुक्त है?

आंतरायिक रासायनिक प्रसंस्करण निरंतर संचालन से अलग हीटिंग समस्या पैदा करता है। एक पीटीएफई विसर्जन हीटर कई घंटों तक अप्रयुक्त रह सकता है, फिर अगले उत्पादन बैच से पहले रासायनिक स्नान को तुरंत गर्म करने की आवश्यकता होती है। बार-बार स्टार्टअप, शटडाउन, तापमान पुनर्प्राप्ति, और तरल स्तर में परिवर्तन स्थिर संचालन की तुलना में हीटिंग सिस्टम पर अधिक तनाव डाल सकते हैं।

मुख्य प्रश्न केवल यह नहीं है कि हीटर की कितनी शक्ति उपलब्ध है। डिज़ाइन को संतुलित करने की आवश्यकता हैPTFE विसर्जन हीटर शक्ति, हीटिंग सतह क्षेत्र, स्टार्टअप समय, थर्मल साइक्लिंग, तरल परिसंचरण, और नियंत्रण प्रतिक्रिया.

रुक-रुक कर गर्म होने से हीटर का चयन क्यों बदल जाता है?

निरंतर प्रसंस्करण में, हीटर मुख्य रूप से गर्मी के नुकसान और आने वाली ठंडी सामग्री की भरपाई करता है। आंतरायिक प्रसंस्करण में बड़ा स्टार्टअप लोड होता है।

एक सरलीकृत ऊर्जा गणना है:

क्यू=mcΔT

कहाँmरासायनिक घोल द्रव्यमान है,cविशिष्ट ताप क्षमता है, और ΔT आवश्यक तापमान वृद्धि है।

उदाहरण के लिए, 25 डिग्री से 65 डिग्री तक गर्म किए गए 3.5 केजे/(किलो·के) की विशिष्ट विशिष्ट ताप क्षमता वाले 800 किलोग्राम के स्नान के लिए लगभग आवश्यकता होती है:

क्यू=800 × 3.5 × 40=112,000 के.जे

यह टैंक ताप हानि और अन्य थर्मल भार पर विचार करने से पहले लगभग 31.1 kWh की समझदार ताप ऊर्जा के बराबर है।

इसलिए एक आदर्श गणना के तहत 15 किलोवाट हीटर को लगभग 2.1 घंटे की आवश्यकता होगी। वास्तविक स्टार्टअप समय लंबा होगा क्योंकि टैंक, पाइपिंग, फिक्स्चर, वाष्पीकरण और आसपास का वातावरण भी गर्मी को अवशोषित करता है।

पावर का मिलान रिकवरी विंडो से होना चाहिए

रुक-रुक कर होने वाला उत्पादन अक्सर स्टार्टअप को छोटा करने के लिए उच्च - पावर हीटर का चयन करने का दबाव बनाता है।

यदि सक्रिय ताप सतह को आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ाया जाता है तो वह दृष्टिकोण स्थानीय ताप प्रवाह को बढ़ा सकता है।

औसत ताप प्रवाह को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

q = P/A

0.6 वर्ग मीटर प्रभावी ताप सतह के साथ 12 किलोवाट पीटीएफई इमर्शन हीटर का औसत ताप प्रवाह 20 किलोवाट/वर्ग मीटर है। सक्रिय क्षेत्र को 1.0 वर्ग मीटर तक बढ़ाने से समान विद्युत शक्ति पर औसत मान 12 किलोवाट/वर्ग मीटर तक कम हो जाता है।

इसका मतलब यह नहीं है कि एक बड़ा हीटिंग क्षेत्र स्वचालित रूप से कुल ऊर्जा खपत को कम कर देता है। आवश्यक ऊर्जा अभी भी मुख्य रूप से स्नान द्रव्यमान, तापमान वृद्धि, प्रक्रिया थ्रूपुट और गर्मी के नुकसान पर निर्भर करती है। हालाँकि, बड़ा क्षेत्र अधिक वितरित ताप इनपुट प्रदान कर सकता है।

थर्मल साइक्लिंग अधिक ध्यान देने योग्य है

एक आंतरायिक पीटीएफई इमर्शन हीटर ऊर्जावान और डी{0}}ऊर्जावान स्थितियों के बीच बार-बार संक्रमण का अनुभव करता है।

बार-बार थर्मल साइकलिंग हीटर असेंबली, विद्युत कनेक्शन, सील, माउंटिंग घटकों और आसपास के प्रक्रिया उपकरणों को प्रभावित कर सकती है। इसलिए डिज़ाइन को न केवल रेटेड पावर बल्कि प्रति दिन हीटिंग चक्रों की अपेक्षित संख्या पर भी विचार करना चाहिए।

प्रति शिफ्ट में दो बैच चलाने वाली एक उत्पादन लाइन में उपकरण के हर कुछ मिनटों में शुरू होने और रुकने से ड्यूटी पैटर्न बहुत अलग होता है।

सर्कुलेशन वास्तविक पुनर्प्राप्ति प्रदर्शन को नियंत्रित करता है

उच्च हीटर शक्ति तेज और समान तापमान वसूली की गारंटी नहीं देती है।

खराब परिसंचरण हीटर के पास गर्म क्षेत्रों को छोड़ सकता है जबकि टैंक के दूर के हिस्से आवश्यक प्रक्रिया तापमान से नीचे रह सकते हैं। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है जब तापमान सेंसर हीटिंग क्षेत्र से दूर स्थापित किया जाता है।

हीटर की स्थिति के साथ-साथ परिसंचरण पैटर्न का मूल्यांकन किया जाना चाहिए। रिटर्न फ्लो, सर्कुलेशन इनलेट या प्राकृतिक संवहन पथ के पास स्थापित हीटर एक स्थिर कोने में स्थापित हीटर से भिन्न तापमान वितरण उत्पन्न कर सकता है।

नियंत्रण रणनीति को उत्पादन चक्र का पालन करना चाहिए

आंतरायिक प्रसंस्करण के लिए, ऑपरेटिंग चरणों में विभाजित होने पर तापमान नियंत्रण आमतौर पर अधिक प्रभावी होता है।

स्टार्टअप के दौरान, अधिक उपलब्ध हीटिंग पावर पुनर्प्राप्ति समय को कम कर सकती है। जैसे-जैसे स्नान लक्ष्य तापमान के करीब पहुंचता है, आनुपातिक नियंत्रण या चरणबद्ध हीटिंग तापमान की अधिकता को कम कर सकता है।

उचित रूप से स्थित तापमान सेंसर भी उतना ही महत्वपूर्ण है। हीटर के स्थानीय तापीय क्षेत्र के सीधे संपर्क में आने वाला सेंसर थोक समाधान की तुलना में अधिक तापमान का संकेत दे सकता है, जिससे समय से पहले बिजली कटौती हो सकती है।

बहुत दूर स्थित सेंसर विपरीत समस्या पैदा कर सकता है: नियंत्रक गर्म होना जारी रखता है जबकि हीटर के पास का क्षेत्र पहले से ही काफी गर्म है।

तरल स्तर एक क्रिटिकल इंटरलॉक है

आंतरायिक टैंकों में बैचों के बीच वाष्पीकरण, जल निकासी, पुनःपूर्ति या वर्कपीस विस्थापन का अनुभव हो सकता है।

यदि तरल स्तर सक्रिय हीटिंग अनुभाग के हिस्से से नीचे चला जाता है, तो उजागर क्षेत्र पूरी तरह से डूबे हुए ऑपरेशन से काफी अलग थर्मल स्थिति का अनुभव कर सकता है।

इसलिए एक विश्वसनीय प्रणाली में केवल तापमान नियंत्रक पर निर्भर रहने के बजाय एक उपयुक्त निम्न स्तर की सुरक्षा रणनीति शामिल होनी चाहिए।

हीटर की लंबाई, माउंटिंग ऊंचाई, न्यूनतम ऑपरेटिंग स्तर और शटडाउन थ्रेशोल्ड को एक साथ निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

खरीद विशिष्टताओं में क्या शामिल होना चाहिए

आंतरायिक रासायनिक प्रसंस्करण के लिए, "पीटीएफई विसर्जन हीटर, 15 किलोवाट" के लिए एक बुनियादी अनुरोध बहुत सारे इंजीनियरिंग चर को अपरिभाषित छोड़ देता है।

विनिर्देश में स्नान की मात्रा, न्यूनतम और अधिकतम तरल स्तर, सामान्य ऑपरेटिंग तापमान, स्टार्टअप तापमान, आवश्यक पुनर्प्राप्ति समय, रासायनिक संरचना और एकाग्रता, परिसंचरण की स्थिति, उपलब्ध वोल्टेज, स्थापना आयाम, हीटिंग सतह क्षेत्र, प्रति दिन अपेक्षित चक्र और नियंत्रण विधि शामिल होनी चाहिए।

सबसे उपयुक्त कॉन्फ़िगरेशन वह है जो केवल उच्चतम नाममात्र वाट क्षमता प्रदान करने के बजाय संपूर्ण उत्पादन चक्र को संतुष्ट करता है। असामान्य बैच टाइमिंग, टैंक ज्यामिति, या तरल स्तर भिन्नता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक कस्टम पीटीएफई विसर्जन हीटर डिजाइन का मूल्यांकन वास्तविक थर्मल और इलेक्ट्रिकल ऑपरेटिंग स्थितियों के आसपास किया जा सकता है।