उथले रासायनिक टैंक गहरे प्रक्रिया वाले टैंकों से अलग हीटिंग चुनौती पैदा करते हैं। उपलब्ध तरल गहराई सीमित है, जबकि निचला क्षेत्र अपेक्षाकृत बड़ा हो सकता है। उसी समय, इंस्टॉलेशन क्लीयरेंस हीटिंग प्लेट की ऊंचाई, चौड़ाई या माउंटिंग स्थिति को प्रतिबंधित कर सकता है।
उच्च शक्ति घनत्व वाली एक कॉम्पैक्ट हीटिंग प्लेट उपलब्ध स्थान में फिट हो सकती है, लेकिन यह असमान हीटिंग या स्थानीय हॉट स्पॉट उत्पन्न कर सकती है। एक बड़ी प्लेट गर्मी को बेहतर ढंग से वितरित कर सकती है, फिर भी टैंक फिटिंग या वर्कपीस की गति में हस्तक्षेप कर सकती है।
प्रैक्टिकल इंजीनियरिंग ट्रेड{{0}ऑफ़ हैस्थापना स्थान बनाम हीटिंग क्षेत्र और तापमान एकरूपता.
उथले टैंकों को अलग हीटिंग लेआउट की आवश्यकता क्यों है?
एक उथले टैंक में, हीटिंग प्लेट और तरल सतह के बीच ऊर्ध्वाधर दूरी छोटी होती है।
जब गर्म करना शुरू होता है, तो गर्म तरल जल्दी से सतह तक पहुंच सकता है। यदि परिसंचरण कमजोर है, तो टैंक सीधे हीटिंग प्लेट के ऊपर के क्षेत्र और दूर के क्षेत्रों के बीच एक मजबूत तापमान ढाल विकसित कर सकता है।
ऊष्मा-स्थानांतरण संबंध को इस प्रकार सरल बनाया जा सकता है:
क्यू=hAΔT
कहाँQऊष्मा स्थानांतरित होती है,hप्रभावी ऊष्मा अंतरण गुणांक है,Aहीटिंग क्षेत्र है, औरΔTतापन सतह और तरल के बीच तापमान का अंतर है।
क्योंकि तरल की गहराई सीमित है, हीटिंग प्लेट की स्थिति और सतह क्षेत्र का इस बात पर गहरा प्रभाव पड़ता है कि स्नान के माध्यम से गर्मी कितनी प्रभावी ढंग से फैलती है।
लंबे और चौड़े आकार अक्सर उथले टैंकों पर सूट करते हैं
एक उथला टैंक अक्सर ऊर्ध्वाधर स्थापना स्थान की तुलना में अधिक क्षैतिज प्रदान करता है।
इन स्थितियों के तहत, एक लम्बी या चौड़ी हीटिंग प्लेट एक कॉम्पैक्ट हाई{0}}पावर प्लेट की तुलना में उपलब्ध फर्श क्षेत्र का अधिक प्रभावी ढंग से उपयोग कर सकती है।
सक्रिय ताप क्षेत्र बढ़ने से सतही ताप प्रवाह भी कम हो जाता है:
q″ = Q/A
कम गर्मी प्रवाह थर्मल ऊर्जा को अधिक समान रूप से वितरित करने में मदद करता है और हीटिंग सतह और थोक रासायनिक समाधान के बीच तापमान अंतर को कम कर सकता है।
उपयुक्त आकार केवल पावर रेटिंग के बजाय टैंक ज्यामिति पर निर्भर करता है।
| हीटिंग प्लेट का आकार | स्थान का उपयोग | ऊष्मा वितरण | विशिष्ट सीमा | उपयुक्त टैंक स्थिति |
|---|---|---|---|---|
| सघन आयताकार | मध्यम | सांद्र | उच्च स्थानीय ताप प्रवाह | छोटे उथले क्षेत्र |
| लम्बा आयताकार | उच्च | टैंक की लंबाई के साथ अच्छा | स्पष्ट लंबाई की आवश्यकता है | लंबे उथले टैंक |
| चौड़ा सपाट | उच्च | चौड़ी सतह का तापन | नीचे की चौड़ाई की आवश्यकता है | चौड़े उथले टैंक |
| एकाधिक संकीर्ण प्लेटें | बहुत ऊँचा | वितरित | अधिक कनेक्शन | बाधित या खंडित टैंक |
| कस्टम अनियमित आकार | अनुकूलित | ज्यामिति-निर्भर | उच्च डिज़ाइन जटिलता | गैर-मानक उथले टैंक |
तालिका दर्शाती है कि हीटिंग क्षेत्र और उपलब्ध निकासी के साथ भौतिक आकार का चयन क्यों किया जाना चाहिए।
सीमित स्थान में ताप प्रवाह महत्वपूर्ण हो जाता है
सीमित स्थापना स्थान के लिए एक आम प्रतिक्रिया प्लेट के आकार को समान रखते हुए हीटिंग पावर को बढ़ाना है।
इससे उच्च सतह ताप प्रवाह उत्पन्न हो सकता है।
उदाहरण के लिए, प्रभावी ताप क्षेत्र को बढ़ाए बिना विद्युत शक्ति को दोगुना करना लगभग दोगुना हो जाता हैq″. यदि परिसंचरण अतिरिक्त गर्मी को कुशलता से नहीं हटा सकता है, तो प्लेट के ठीक ऊपर का तरल टैंक के बाकी हिस्सों की तुलना में अधिक गर्म हो सकता है।
यह रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां तापमान की एकरूपता प्रतिक्रिया या सतह उपचार की गुणवत्ता को प्रभावित करती है।
जब ऊर्ध्वाधर स्थान अनुपलब्ध हो, तो क्षैतिज ताप क्षेत्र को बढ़ाना या आवश्यक शक्ति को कई प्लेटों के बीच विभाजित करना एक कॉम्पैक्ट सतह में अधिक शक्ति को केंद्रित करने की तुलना में बेहतर समाधान हो सकता है।
एकाधिक प्लेटें थर्मल कवरेज में सुधार कर सकती हैं
सीमित बढ़ते स्थान वाले उथले टैंक को एक बड़ी हीटिंग प्लेट की आवश्यकता नहीं होती है।
टैंक की लंबाई या चौड़ाई के साथ कई संकीर्ण हीटिंग प्लेटों को व्यवस्थित किया जा सकता है। यह सपोर्ट, पाइपिंग, नालियों या वर्कपीस फिक्स्चर के आसपास फिट होते समय व्यापक थर्मल कवरेज प्रदान कर सकता है।
स्वतंत्र क्षेत्र परिचालन लचीलापन भी प्रदान करते हैं।
कम मात्रा में उत्पादन के दौरान, केवल चयनित अनुभागों को ही संचालित करने की आवश्यकता हो सकती है। जब टैंक पूरी तरह से भर जाता है, तो अतिरिक्त अनुभाग सक्रिय किए जा सकते हैं।
यह दृष्टिकोण बदलती उत्पादन स्थितियों के अनुरूप ढलते हुए अनावश्यक ताप सांद्रता को कम कर सकता है।
पीटीएफई हीटिंग प्लेट्स को ज्यामिति पर ध्यान देने की आवश्यकता है
संक्षारक रासायनिक वातावरण में, एपीटीएफई हीटिंग प्लेटइसके रासायनिक प्रतिरोध के कारण इसका चयन किया जा सकता है।
हालाँकि, PTFE में धातुओं की तुलना में अपेक्षाकृत कम तापीय चालकता होती है। यह आंतरिक ताप तत्वों के वितरण को विशेष रूप से महत्वपूर्ण बनाता है।
एक प्लेट जो आवश्यक शक्ति के लिए बहुत संकीर्ण है, उसमें कम अनुकूल आंतरिक थर्मल ग्रेडिएंट विकसित हो सकता है। सतह क्षेत्र को बढ़ाने और उपलब्ध पदचिह्न में हीटिंग तत्वों को वितरित करने से थर्मल लोड को प्रबंधित करने में मदद मिल सकती है।
परिणाम का मूल्यांकन रासायनिक तापमान, परिसंचरण, प्लेट की मोटाई और आवश्यक हीटिंग दर के साथ किया जाना चाहिए।
क्लीयरेंस थर्मल डिज़ाइन का हिस्सा है
सीमित स्थापना स्थान प्लेट आयामों को प्रतिबंधित करने से कहीं अधिक है।
हीटिंग प्लेट के चारों ओर की निकासी तरल परिसंचरण को प्रभावित करती है। टैंक की दीवार या निचली रुकावट के बहुत करीब लगाई गई प्लेट प्रवाह को प्रतिबंधित कर सकती है और एक स्थिर थर्मल क्षेत्र बना सकती है।
माउंटिंग हार्डवेयर गर्म क्षेत्र के चारों ओर प्रवाह छाया भी डाल सकता है।
उथले टैंकों के लिए, उपलब्ध निकासी की जाँच तीन दिशाओं में की जानी चाहिए:
प्लेट{{0}से{{1}नीचे, प्लेट-से{{3}दीवार, और प्लेट{{4}से{{5}सतह संसाधित करें।
अधिकतम संभव ताप क्षेत्र प्राप्त करने की तुलना में पर्याप्त परिसंचरण स्थान बनाए रखना अधिक मूल्यवान हो सकता है।
आकार वास्तविक टैंक का अनुसरण करना चाहिए
सर्वोत्तम हीटिंग प्लेट का आकार किसके संयोजन से निर्धारित होता हैटैंक पदचिह्न, तरल गहराई, आवश्यक ताप शक्ति, परिसंचरण, स्थापना निकासी, और तापमान एकरूपता.
एक लंबा आयताकार डिज़ाइन एक संकीर्ण उथले टैंक के अनुरूप हो सकता है। चौड़े तल वाले क्षेत्र के लिए चौड़ी प्लेट बेहतर हो सकती है। एकाधिक संकीर्ण खंड अधिक व्यावहारिक हो सकते हैं जहां आंतरिक संरचनाएं निरंतर कवरेज को सीमित करती हैं।
कस्टम हीटिंग प्लेट डिज़ाइन के लिए, टैंक चित्र, न्यूनतम और अधिकतम तरल स्तर, उपलब्ध बढ़ते स्थान, रासायनिक एकाग्रता, लक्ष्य तापमान, हीटिंग समय और आवश्यक तापमान एकरूपता सबसे उपयुक्त प्लेट ज्यामिति का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं।

