Како одабрати исправну дужину ПФА грејача за резервоар са плутајућим нивоом течности да бисте избегли прегревање зоне паре?

ПФА грејачи су подвргнути различитим дубинама урањања у резервоаре са плутајућим нивоима течности (серијска обрада, повремено пуњење, испаравање/концентрација). Значајна количина грејача ради у зони паре ако је предугачка за минимални ниво течности, што може довести до прегревања, пропадања ПФА и раног квара. Л_хеатер Мањи или једнак Л_мин_урањању × (1 + ф), где је ф дозвољени удео грејача у пари (обично 15–25%), требало би да буде задовољено одговарајућом дужином грејача Л_грејача. Идеална дужина грејача за резервоар са минималним нивоом течности од 1,0 м и максималним 3,0 м је 1,2–1,3 м (20–30% изнад минималног нивоа). Брзи квар ће резултирати дужим грејачима (2,0 м) који имају 1,0 м изложености на минималном нивоу. Користите грејач са не-уједначеном густином у ватима (мања снага на врху) или неколико грејача распоређених по нивоима (низак, средњи, висок) за руковање различитим нивоима. Циљ је да се спречи температура ПФА изнад 180 степени одржавањем густине вата зоне паре испод 0,5–1,0 В/цм².

Температура и густина снаге у зони паре
П_вапор=П_укупно × (Л_вапор / Л_тотал) је снага у зони паре са уједначеним грејачем (константна густина у ватима по целој дужини). к_вапор=П_вапор / А_вапор=(П_укупно / Л_укупно) × Л_вапор / (π × Д × Л_вапор)=П_укупно / (π × Д × Л_укупно)=константа је топлотни ток зоне паре! Стога, без обзира на количину излагања, густина вати у зони паре је потпуно иста као у зони течности. То је проблем. Изложени део грејача намењен за 3 В/цм² у течности доживљава 3 В/цм². Температура површине на 3 В/цм² у пари (х=10–50 В/м²·К наспрам . 1, 000 у течности) би била 600–3.000 степени (немогуће). Отпорна жица се загрева, ПФА се топи или се термички прекидач активира када се грејач стварно-саморегулише. Само веома мали топлотни ток у зони паре-<0.5–1.0 W/cm²-is safe.

Критеријум за избор: Мањи или једнак 1,0 В/цм² треба да буде топлотни ток паре у зони. Дозвољена изложена пропорција Л_вапор/Л_тотал за грејач са укупном густином у ватима к_тотал једнака је к_мак_вапор/к_тотал. Л_вапор/Л_тотал=1.0/3.0=0.33 (33% дозвољено излагање) за к_тотал=3 В/цм². Према томе, Л_грејач Мањи или једнак 1,0 / (1 – 0,33)=1.5 м ако је минимални ниво течности 1,0 м. Да бисте били сигурни, користите 20–25% изложености у пракси.

Табела за избор дужине грејача
Максимална дозвољена фракција паре к_тотал (В/цм²) Минимални ниво течности (м) Максимални ниво течности (м)Максимална дужина грејача (м) Предложена дужина грејача (м) Конфигурација
0.8 2.5 3.0 0.25 1.07 1.0 Кратак грејач унутар минималног нивоа 1.0 3.0 3.0 0.25 1.33 1.2 Прихватљиво 1.2 3.5 3.0 0.25 1.60 1.5 Добро 1.5 4.0 3.0 0.25 2.00 1.8 Маргинално; користе степенасте грејаче
1.0 3.0 4.0 0.20 1.25 1.1 За већу густину у ватима потребни су краћи грејачи
1.0 3.0 2.0 0.35 1.54 1.4 Дужи грејачи су могући са нижим густинама у ватима.
Било Било Било Било Било 0,15 (конзервативно) Л_мин / (1 – 0,15)=Л_мин/0.85 0.85× Л_мин Конзервативни дизајн
Грејачи са степеницама за различите нивое
Један грејач не може да опслужује оба екстрема без прегревања на ниском нивоу ако је минимални ниво 1,0 м, а максимални 4,0 м (4× варијанса). Користите три нивоа грејача:

Грејач А је кратак (1,2 м), ниско-монтиран и стално је у употреби (минимални ниво га покрива).

Грејач Б: средњи (2,5 м), активира се када је ниво већи од 1,5 м

Грејач Ц је дугачак (4,0 м) и укључује се када је ниво већи од 2,5 м.

На основу сензора нивоа, контролни систем активира грејаче. Само грејач А, који је потпуно потопљен, функционише на минималном нивоу (1,0 м). А+Б функција на средњем нивоу. Сва три функционишу на максималном нивоу. При пуној густини у ватима, ниједан грејач никада не доживљава зону паре.

Алтернатива је не-грејачу густине у ватима, који има малу снагу на врху и велику снагу на дну. Дизајнирајте горњи 0,5 м за 0,5 В/цм² (изложен на ниском нивоу) и доњи 1,5 м за 3,5 В/цм² за грејач од 2,0 м. За ово је неопходно прилагођено намотавање (погледајте члан #25). 20–30% скупље.

Пример на терену
Током циклуса серије, ниво течности у хемијском испаривачу варира између 0,8 и 2,5 метара. Оригинални грејач је направљен за максимални ниво и мерио је 2,4 метра дужине . 1.6 метара грејача су били изложени пари на минималном прагу (0,8 метара). После три месеца, ПФА је постао браон и напукао због изложене површине која је радила на 3 В/цм² у ваздуху. На његово место поред постројења је постављена грејалица од 1,1 м (потпуно укопана чак и на минималном нивоу). Производња је смањена иако је величина серије смањена да би се одржао минимални ниво изнад грејача. Након тога, постројење је поставило степенасти систем са грејачем од 2,0 м који се укључивао само када је ниво био већи од 1,5 м и грејачем од 1,2 м који је био стално укључен. Грејалица од 1,2 м никада не види пару. На ниском нивоу, грејач од 2,0 м никада није укључен. Производни капацитет је обновљен, а оба грејача су трајала више од три године.

У закључку, за 25% испарења, Л_грејач мањи или једнак Л_мин / 0,75
У резервоарима са плутајућим нивоима течности, изаберите дужину грејача Л_хеатер тако да је Л_хеатер мањи или једнак Л_мин_урањању / (1 – ф), где је ф дозвољени удео паре (обично 0,20–0,25), да спречите прегревање зоне паре. Л_грејач Мање или једнако 1,0 / 0.75=1.33 м за Л_мин=1.0 м. Користите грејач не-уједначене густине у ватима или степенасте грејаче, који су бројни грејачи које активирају сензори нивоа, ако је потребна дужина дужа. Дужи век трајања грејача и мање застоја плаћају трошкове постављања. Проћи ће месеци пре него што грејач пуне густине у ватима који је изложен пари поквари. Користите мало или никакву снагу да бисте заштитили зону паре. Један дуги грејач на неколико нивоа не ради; инсценација чини. Уместо да тежите највишем нивоу, дизајнирајте најнижи. Када је резервоар низак, грејач мора да издржи. У том тренутку не успева. Користите поставку или кратку дужину да бисте је заштитили. Ваша група ће вам бити захвална.