उच्च तापमान वाले अचार टैंक एक ही समय में हीटिंग सिस्टम पर कई मांगें रखते हैं। समाधान अत्यधिक अम्लीय हो सकता है, ऑपरेटिंग तापमान लंबे समय तक ऊंचा रह सकता है, और टैंक निरंतर उत्पादन चक्र का अनुभव कर सकता है।
इन शर्तों के तहत, ए का चयन करनापीटीएफई विसर्जन हीटरकेवल रेटेड वाट क्षमता से ही समस्याएँ पैदा हो सकती हैं। रासायनिक अनुकूलता, हीटर ज्यामिति, सतह ताप प्रवाह, तरल परिसंचरण, और विद्युत सुरक्षा सभी को वास्तविक अचार बनाने की प्रक्रिया से मेल खाने की आवश्यकता है।
क्यों उच्च-तापमान पर अचार बनाना एक विशेष ताप स्थिति है
अचार बनाने के घोल का उपयोग धातु के घटकों से ऑक्साइड, स्केल और अन्य सतह संदूषकों को हटाने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया के आधार पर, स्नान में हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड या मिश्रित रासायनिक फॉर्मूलेशन शामिल हो सकते हैं।
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, हीटिंग वातावरण अधिक मांग वाला हो जाता है। इसलिए रासायनिक अनुकूलता का मूल्यांकन कमरे के तापमान के बजाय वास्तविक ऑपरेटिंग तापमान पर किया जाना चाहिए।
इसके रासायनिक प्रतिरोध और विद्युत इन्सुलेशन गुणों के कारण पीटीएफई को अक्सर संक्षारक रासायनिक हीटिंग के लिए माना जाता है। हालाँकि, संपूर्ण हीटर डिज़ाइन को अभी भी विशिष्ट एसिड, एकाग्रता, तापमान, एडिटिव्स और ऑपरेटिंग चक्र को ध्यान में रखना चाहिए।
हीटर निर्माण का वास्तविक स्नान से मिलान करें
एक उपयोगी विशिष्टता हीटर के आकार के बजाय रासायनिक संरचना से शुरू होती है।
उच्च तापमान वाले अचार टैंक के लिए, निम्नलिखित जानकारी विशेष रूप से महत्वपूर्ण है:
अम्ल प्रकार
एकाग्रता सीमा
स्नान का सामान्य एवं अधिकतम तापमान
ऑक्सीकरण योजकों की उपस्थिति
टैंक आयाम
न्यूनतम तरल स्तर
तापन शक्ति की आवश्यकता
परिसंचरण की स्थिति
सतत या बैच संचालन
विस्तृत हीटर चयन के लिए "उच्च तापमान एसिड टैंक" जैसा कथन अपर्याप्त है क्योंकि विभिन्न रासायनिक संयोजन बहुत भिन्न सामग्री आवश्यकताएं पैदा कर सकते हैं।
तापन क्षेत्र अधिकतम वाट क्षमता से अधिक मायने रख सकता है
उच्च तापमान वाले टैंकों को अक्सर पर्याप्त ताप क्षमता की आवश्यकता होती है, लेकिन एक छोटी ताप सतह में बहुत अधिक शक्ति केंद्रित करने से अवांछनीय तापीय प्रवणता उत्पन्न हो सकती है।
औसत सतह ताप प्रवाह का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:
q = P/A
कहाँPहीटर की शक्ति है औरAसक्रिय ताप सतह क्षेत्र है।
उदाहरण के लिए, 1.0 वर्ग मीटर सक्रिय ताप क्षेत्र वाले 15 किलोवाट हीटर का औसत ताप प्रवाह 15 किलोवाट/वर्ग मीटर है।
यह गणना सार्वभौमिक स्वीकार्य मूल्य स्थापित नहीं करती है। वास्तविक सीमाएँ हीटर निर्माण, पीटीएफई ज्यामिति, रासायनिक गुण, परिसंचरण और प्रक्रिया तापमान पर निर्भर करती हैं।
कमजोर परिसंचरण वाले अचार टैंक के लिए, अधिक सक्रिय सतह क्षेत्र और वितरित हीटिंग वाला एक डिज़ाइन एक कॉम्पैक्ट हीटर पर बिजली बढ़ाने की तुलना में अधिक उपयुक्त हो सकता है।
हीटर की स्थिति को टैंक ज्यामिति का पालन करना चाहिए
एक हीटर जो रासायनिक रूप से उपयुक्त है, प्रतिकूल स्थान पर स्थापित होने पर भी खराब प्रदर्शन कर सकता है।
हीटिंग ज़ोन में सक्रिय सतह के चारों ओर पर्याप्त तरल गति होनी चाहिए। सीधे टैंक की दीवार के सामने, आंतरिक पाइपिंग के नीचे, या स्थिर कोने में रखने से स्थानीय ताप स्थानांतरण कम हो सकता है।
एक गहरे टैंक के लिए, हीटर की लंबाई गर्मी के ऊर्ध्वाधर वितरण को भी प्रभावित करती है। एक लंबा सक्रिय अनुभाग बड़े तरल मात्रा में हीटिंग वितरित कर सकता है, जबकि कई हीटिंग अनुभागों पर विचार किया जा सकता है जहां टैंक में क्षेत्रों के बीच पर्याप्त तापमान अंतर होता है।
सही व्यवस्था अकेले हीटर की लंबाई के बजाय परिसंचरण और टैंक ज्यामिति पर निर्भर करती है।
तरल स्तर एक महत्वपूर्ण ऑपरेटिंग पैरामीटर है
वर्कपीस लोडिंग, ड्रैगआउट, वाष्पीकरण और समाधान पुनःपूर्ति के कारण पिकलिंग टैंक स्तर में बदलाव का अनुभव कर सकते हैं।
यदि तरल स्तर सक्रिय हीटिंग अनुभाग के हिस्से से नीचे चला जाता है, तो उजागर हिस्से से गर्मी हटाने में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। इससे स्थानीय तापमान में अत्यधिक वृद्धि हो सकती है।
इसलिए एक व्यावहारिक डिज़ाइन को परिभाषित करना चाहिए:
सामान्य तरल स्तर → न्यूनतम सुरक्षित स्तर → हीटर सक्रिय क्षेत्र
स्तर का पता लगाना, तापमान की निगरानी और विद्युत इंटरलॉकिंग स्वचालित उपकरणों में अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं।
उदाहरणात्मक ताप आवश्यकता
मान लीजिए कि 800 किलोग्राम प्रक्रिया समाधान को 25 डिग्री से 75 डिग्री तक बढ़ाने की आवश्यकता है। 3.5 kJ/(kg·K) की एक उदाहरणात्मक विशिष्ट ताप क्षमता का उपयोग करना:
क्यू=mcΔT
क्यू=800 × 3.5 × 50=140,000 के.जे
यह टैंक की दीवार के नुकसान, वर्कपीस हीटिंग, वाष्पीकरण और अन्य गर्मी के नुकसान को शामिल करने से पहले लगभग 38.9 kWh की समझदार हीटिंग ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है।
यदि 15 किलोवाट हीटर का उपयोग किया जाता है, तो केवल इस ऊर्जा पर आधारित सैद्धांतिक हीटिंग समय लगभग है:
38.9 ÷ 15 ≈ 2.6 घंटे
वास्तविक उत्पादन हीटिंग का समय तब लंबा होगा जब गर्मी के नुकसान और टैंक और वर्कपीस के थर्मल द्रव्यमान को शामिल किया जाएगा।
इस प्रकार की गणना केवल टैंक की मात्रा के आधार पर हीटर का चयन करने की तुलना में हीटर के आकार के लिए अधिक उपयोगी है।
उच्च तापमान अचार के लिए चयन पैरामीटर
| पैरामीटर | उदाहरण विशिष्टता | यह क्यों मायने रखती है |
|---|---|---|
| रासायनिक | एसिड अचार बनाने का घोल | अनुकूलता निर्धारित करता है |
| एकाग्रता | परिभाषित ऑपरेटिंग रेंज | उत्पादन के दौरान रसायन शास्त्र बदल सकता है |
| तापमान | 75 डिग्री लक्ष्य, 85 डिग्री अधिकतम | थर्मल डिज़ाइन निर्धारित करता है |
| टैंक की मात्रा | 800 L | हीटिंग लोड स्थापित करता है |
| आवश्यक शक्ति | 15 किलोवाट का उदाहरण | ताप दर निर्धारित करता है |
| प्रसार | यांत्रिक हलचल | गर्मी हस्तांतरण का समर्थन करता है |
| न्यूनतम स्तर | टैंक डिज़ाइन द्वारा परिभाषित | सक्रिय ताप क्षेत्र की सुरक्षा करता है |
| परिचालन चक्र | निरंतर उत्पादन | स्थायित्व आवश्यकताओं को प्रभावित करता है |
उदाहरण मान सार्वभौमिक अनुशंसाओं के बजाय इंजीनियरिंग चित्रण के लिए हैं।
जब एक कस्टम PTFE विसर्जन हीटर समझ में आता है
जब अचार बनाने का टैंक असामान्य रूप से गहरा, संकीर्ण या आंतरिक घटकों से भरा हुआ हो तो मानक आयाम अपर्याप्त हो सकते हैं।
अनुकूलन हीटर की लंबाई, सक्रिय हीटिंग क्षेत्र, माउंटिंग स्थिति, विद्युत कनेक्शन व्यवस्था और हीटिंग क्षेत्र वितरण को संबोधित कर सकता है। यह विशेष रूप से प्रासंगिक है जब स्नान प्रतिदिन कई घंटों तक ऊंचे तापमान पर संचालित होता है।
उच्च तापमान वाले अचार के लिए उपयुक्तपीटीएफई विसर्जन हीटरइसलिए संपूर्ण प्रक्रिया आवरण द्वारा निर्धारित किया जाता है: रासायनिक एकाग्रता, ऑपरेटिंग तापमान, आवश्यक ताप शक्ति, सतह ताप प्रवाह, तरल परिसंचरण, न्यूनतम तरल स्तर और स्थापना ज्यामिति।
तकनीकी रूप से पूर्ण विनिर्देश उपकरण डिजाइनरों और खरीद टीमों को हीटर निर्माण, अपेक्षित सेवा शर्तों और अनुकूलित कॉन्फ़िगरेशन के मूल्यांकन के लिए एक स्पष्ट आधार देता है।
