Како израчунати потребан број ПТФЕ грејача за велики правоугаони резервоар?

Често је велики резервоар за оплату опремљен једним, огромним ПТФЕ урањајућим грејачем што доводи до неуједначеног топлотног окружења. Елемент интензивно загрева резервоар, стварајући ограничену врућу зону, при чему су даљи углови резервоара хладнији и слабо циркулишу. Резултат је неправилан квалитет облагања, неуједначена хемијска активност и спор термички опоравак. Много боља стратегија је да се комплетно оптерећење грејања подели на више мањих ПТФЕ грејача стратешки смештених у резервоару како би се створио термални „сурроунд звук“ који обавија читав процес стабилном, уједначеном топлотом.

Врућина би требало да се шири као топла плима која долази из свих праваца. Желите широку циркулацију, а не једну агресивну термичку колону.

Зашто је велике правоугаоне резервоаре тешко равномерно загрејати
Архитектура великих резервоара за оплату природно даје отпорност на једнаку расподелу температуре.

Постоји неколико разлога зашто је ово изазов:

Кретање течности{0}}на велике удаљености

Углови са слабом циркулацијом

Утицај стратификације

Губитак топлоте кроз велике изложене површине

Препреке за регале и радне предмете

Неједнако узбуркани процеси

Када је топлота концентрисана на једној локацији, топлотни облак који ствара грејач можда неће у потпуности достићи удаљене крајеве резервоара.

Ово резултира:

Хладни углови

Локализовано стварање топлоте{0}}

Хемија нехомогеног раствора

Не-уједначено наношење превлаке

Лоше перформансе{0}}загревања

Дакле, тешкоћа дизајна иде даље од једноставног сабирања целих вати. Стварна локација и број грејача су подједнако значајни.

Израчунавање укупних захтева за грејањем
Да би се израчунао број ПТФЕ грејача потребних за велике правоугаоне системе резервоара, пре свега треба израчунати укупну потребу за топлотом.

Ово се генерално састоји од два главна дела:

Учитајте за{0}}загревање
Енергија потребна за загревање процесног раствора од почетне до радне температуре у дозвољеном временском периоду.

Главне варијабле су:

Капацитет резервоара

Густина раствора:

Специфичан топлотни капацитет

Потребно повећање температуре

Време потребно за загревање

Оптерећење одржавања
Енергија потребна да се резервоар одржи на радној температури након што достигне стабилно{0}} стање.

Губици одржавања могу настати због:

зидови резервоара.

Губитак површинске воде

Систем вентилације

Ворклоадс Процесс

Губици топлоте у околину

Када се сазна укупна потреба за снагом, оптерећење грејања се може интелигентно распоредити између неколико грејача.

Зашто су мањи грејачи ефикаснији
Више мањих ПТФЕ урањајућих грејача пружају значајне топлотне предности у односу на један велики грејач.

Побољшана дистрибуција температуре
Сваки грејач производи сопствену растућу топлоту.

Правилно распоређени, ове перјанице се преклапају и у интеракцији производе:

Равномерније раширено

Мешање побољшана топлота

Смањена стратификација.

Уклањање хладне зоне

У целом резервоару постоји широки умерени термални циркулаторни образац уместо великог врућег центра.

Локализовано смањење прегревања
Велики појединачни грејачи често производе високе локализоване температуре раствора око површине елемента.

Мањи грејачи равномерније дифундују унос топлоте, смањујући локални топлотни стрес на:

Процесне хемикалије

Облоге за резервоаре

Радни комади

Аддитиве Цхемисриес

Оперативна резервна копија
Више грејача такође побољшава поузданост система.

Ако је један грејач искључен:

Остали преостали грејачи раде

Рад на сниженој температури може се наставити кратко време

Избегавање искључења у нужди

Једноставније планирање распореда замене

Овај вишак је користан посебно у случају континуираног производног окружења.

Израчунавање броја грејача
Колико ће грејача бити потребно углавном зависи од величине резервоара и циркулације садржаја.

Правило размака палаца
Као грубо правило, можете поставити један грејач отприлике на сваки:

1,5-2,5 м дуж дугих зидова резервоара

Тачан размак ће зависити од променљивих као што су:

Висина резервоара

Вискозност раствора

Степен узнемирености

Грејач густине вати

Температуре процеса

Облик резервоара

Дужи резервоари захтевају више раширених грејних места да би се мртве зоне свеле на минимум.

Разумевање интеракције топлотних перја
Сваки ПТФЕ грејач производи природну конвекцијску струју, у којој загрејана течност тече нагоре са површине омотача.

Ефекат густине вата
Понашање топлотног облака је веома осетљиво на густину грејача у ватима.

Густина вати се повећава:

Бржи ток према горе

Снажнија локализована конвекција

Јаче перјанице топлоте

Нижа густина вати резултира:

Мекши ток.

Равномернија дистрибуција топлоте

Мање локализоване турбуленције

Идеја није да се насилно меша, већ да се обрасци циркулације глатке преклапају по запремини резервоара.

Предложени обрасци локације грејача
Геометрија постављања грејача има значајан утицај на топлотне перформансе.

Не постављајте један зид
Често доводи до постављања свих грејача на једну страну резервоара:

Хладне зоне на супротним зидовима

Лоша попречна циркулација резервоара

Не-уједначена температура процеса

Чак и ако је укупна снага довољна, даља страна резервоара може бити термички мртва.

Користите дистрибуцију против{0}}зида
Бољи начин је да грејалице поставите на супротне дугачке зидове у степеницама.

Такав распоред промовише:

Унакрсни{0} ток

Конвекцијске струје у интеракцији

Равномерна расподела топлоте

Успоравање у регионима који заостају

Циркулациони образац који резултира равномерније распоређује топлоту по целом резервоару.

Гледање геометрије резервоара и распореда процеса
Одговарајућа конфигурација грејача такође се мора узети у обзир у физичким реалностима процеса облагања.

Опструкција сталка и радног комада
Природну циркулацију могу пореметити регали за велике делове или густо оптерећена производна опрема.

Ако је могуће, треба избегавати локације грејача у блокираним подручјима.

Ефекти пумпања и мешања
Механичко мешање и рециркулација раствора значајно утичу на обрасце протока топлоте.

У резервоарима који се снажно мешају, шири размак између грејача може бити прикладан јер присилно мешање помаже у изједначавању температуре.

Цорнер Геометри
Кривине резервоара природно стварају области са малим протоком.

Више пажње треба посветити механизмима којима циркулација топлоте тамо долази.

Зашто је инсталација важна
Одговарајући размак је више од термалног проблема.

Такође ће се одржавати адекватан простор за:

Уградња грејача

Чишћење током сервиса

Приступ за чишћење

Уклањање муља

Инспекције резервоара

Постављање грејача превише близу може отежати сервисирање и дугорочно умањити могућност одржавања.

ПТФЕ грејачи треба да буду доступни без опсежног демонтаже околне опреме.

Типичан пример дизајна
Размислите о огромном правоугаоном резервоару за оплату који мора бити:

Укупна потрошња грејања 36кВ

Дужина резервоара: 8 метара

Ширина резервоара: 2 метра

Уместо једног грејача од 36 кв, оптерећење би се могло поделити на:

6 × 6 кВ Грејачи ПТФЕ

Грејачи се тада могу распоредити дуж супротних зидова резервоара у интервалима од око 1,5 метара.

Ово би дало аранжман од:

Распоређени су топлотни перјаници

Боља покривеност циркулацијом

Нижи топлотни градијенти

вишак, повећан

Укупна снага је иста, али обично добијате бољи резултат од само једног извора централног грејања.

Ослободите се уобичајених грешака у дизајну
Постоји неколико уобичајених грешака које умањују перформансе грејања у великим резервоарима за оплату.

Појединачни, велики грејачи
Топлота је концентрисана што узрокује лошу хомогеност и превисоке локалне температуре.

Неправилно постављање зида
Велике мртве зоне широм резервоара су остављене једностраним-распоредима.

Приступ за одржавање је занемарен
Грејачи постављени преблизу један можда неће бити безбедно сервисирани.

Превелика густина снаге
Високо оптерећење омотача може штетити хемији и смањити век трајања грејача.

Пажљива дистрибуција грејача елиминише многе од ових проблема одједном.

Резиме
Ефикасно загревање великог правоугаоног резервоара је више од једноставног постављања највећег урањајућег грејача који можете пронаћи. Укупно топлотно оптерећење је подељено између неколико мањих ПТФЕ грејача, распоређених да обезбеде истинску топлотну униформност, што резултира широким преклапањем циркулационих образаца у целој запремини процеса.

У већој потешкоћи у дизајну избора правог броја ПТФЕ грејача потребних за велике правоугаоне системе резервоара, размак грејача, постављање на зид, интеракција пљуска и доступност сервисирања су кључни за постизање конзистентних температура процеса и спречавање хладних тачака.

Резервоар са најједнаком температуром обично није највећи грејач. Типичније је то онај са најпаметнијом, најизбалансиранијом мешавином расутих извора топлоте.