ขีดจำกัดอุณหภูมิพื้นผิวที่อนุญาตสำหรับฮีตเตอร์แบบแช่ไทเทเนียมคืออะไรเมื่อให้ความร้อนกับตัวทำละลายที่ติดไฟได้เช่นโทลูอีน (AIT 480 องศา)

ขีดจำกัดที่อนุญาตสำหรับอุณหภูมิพื้นผิวบนเครื่องทำความร้อนแบบแช่ไทเทเนียมในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ติดไฟได้ เช่น โทลูอีน (อุณหภูมิการจุดระเบิดอัตโนมัติ, AIT, 480 องศา ), ไซลีน (AIT 465 องศา ) หรือเฮกเซน (AIT 225 องศา ) ไม่ใช่ AIT ของตัวทำละลายสำหรับวิศวกรกระบวนการ สำหรับจุดร้อนเฉพาะจุด ชั้นที่เปรอะเปื้อน และชั่วคราว อุณหภูมิของปลอกเครื่องทำความร้อนจะต้องต่ำกว่า AIT มาก โดยทั่วไปคือ 100–150 องศา การเกิดขึ้นของการเดือดของนิวเคลียสหรือการเดือดของฟิล์มยังถูกกำหนดโดยจุดเดือดของของไหลและความหนาแน่นของวัตต์ของเครื่องทำความร้อน ซึ่งอย่างหลังทำให้อุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่าอุณหภูมิของของไหลมาก สำหรับโทลูอีน (bp. 110 องศา , AIT 480 องศา ) อุณหภูมิพื้นผิวที่แนะนำสูงสุดสำหรับเปลือกไทเทเนียมคือ 250-300 องศา ซึ่งต่ำกว่า AIT 180-230 องศา ข้อจำกัดนี้กำหนดไว้เพื่อให้แน่ใจว่าแม้ในสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด (การเปรอะเปื้อน ระดับของเหลวต่ำ หรือความล้มเหลวในการควบคุม) อุณหภูมิพื้นผิวจะไม่เข้าใกล้จุดติดไฟได้เอง

การหาขีดจำกัดอุณหภูมิเพื่อให้ความร้อนกับตัวทำละลายที่ติดไฟได้
อุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดที่อนุญาต (T_max) ของเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมในตัวทำละลายไวไฟถูกกำหนดโดยข้อจำกัดสามประการ: อุณหภูมิที่ติดไฟได้เอง (AIT) ของตัวทำละลาย จุดเดือด (T_boil) ของตัวทำละลาย และฟลักซ์ความร้อนวิกฤต (CHF) ของเครื่องทำความร้อนสำหรับการเดือดของนิวเคลียส ข้อจำกัดหลักคือ AIT: Tmax น้อยกว่าหรือเท่ากับ AIT - 150 องศา (ส่วนต่างความปลอดภัยขั้นต่ำ) สำหรับโทลูอีน (AIT 480 องศา) จะได้ 330 องศา ข้อจำกัดรองคือความเสถียรของการเดือดของนิวเคลียส หากเกิน CHF ฟิล์มจะเดือด โดยอุณหภูมิพื้นผิวจะเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีขีดจำกัด สำหรับโทลูอีน CHF อยู่ที่ 10–12 วัตต์/ซม.² บนพื้นผิวไทเทเนียม ความร้อนยวดยิ่งที่พื้นผิว (ΔT เหนือจุดเดือด) ที่ 8–10 W/cm2 อยู่ที่ ~30–50 องศา โดยมีอุณหภูมิเปลือกอยู่ที่ 140 ถึง 160 องศา นี่เป็นค่าความปลอดภัยที่ปลอดภัยเป็นพิเศษสำหรับ AIT ในระดับนี้ 320-340C แต่หากการเปรอะเปื้อนทำให้ความต้านทานพื้นผิวเพิ่มขึ้น หรือหากระดับของเหลวลดลงและเครื่องทำความร้อนสัมผัสกับไอ อุณหภูมิของปลอกก็จะเติบโตอย่างรวดเร็ว

ช่วงบนที่สมจริงที่ 250–300 องศาเป็นการประนีประนอมที่ช่วยให้สามารถเคลื่อนตัวได้ชั่วคราวโดยไม่มีการจุดระเบิดอัตโนมัติในทันที แต่ตระหนักดีว่าการทำงานที่สูงกว่า 300 องศาเป็นระยะเวลานานอาจเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของไทเทเนียม และอาจทำให้ตัวทำละลายเสื่อมสภาพ

การกำหนดส่วนต่างด้านความปลอดภัยเชิงปริมาณสำหรับสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน
จุดเดือดของตัวทำละลาย [ องศา ] AIT [ องศา ] T_max ที่แนะนำ [ องศา ] Safety Margin ต่อ AIT Limiting Factor
โทลูอีน 110 480 250–300 180–230 องศา การจุดระเบิดอัตโนมัติ + ออกซิเดชันของ Ti
ไซลีน 140 465 250–280 185–215 องศา การจุดระเบิดอัตโนมัติ
เฮกเซน 69 225 150–170 55–75 องศา การจุดระเบิดอัตโนมัติ (AIT เป็นขีดจำกัด)
อะซิโตน 56 465 200-250 215-265 องศา การจุดระเบิดอัตโนมัติ (AIT สูง)
เอทานอล 78 365 200–230 135–165 องศา การจุดระเบิดอัตโนมัติ
เมทานอล 65 464 200–250 214–264 องศา อุณหภูมิจุดติดไฟอัตโนมัติ
ไดคลอโรมีเทน 40 556 (ไม่-ไวไฟ) 200-250 N/A ขีดจำกัดการกัดกร่อนของไทเทเนียม (ไม่ติดไฟ)
สำหรับตัวทำละลาย -AIT ต่ำ เช่น เฮกเซน (225 องศา ) อุณหภูมิพื้นผิวที่อนุญาตจะต้องลดลงเหลือ 150–170 องศา อย่างไรก็ตาม หากเครื่องทำความร้อนไม่ได้ถูกจุ่มทั้งหมด การทำงานที่ 170 องศาในเฮกเซนจะสามารถสร้างจุดร้อนเฉพาะที่ถึง AIT ได้

คู่มือสถานการณ์-เกี่ยวกับข้อกำหนดจำเพาะของเครื่องทำความร้อนในตัวทำละลายไวไฟ
ตัวทำละลายและสภาวะการทำงานที่แนะนำ ความหนาแน่นวัตต์สูงสุด (W/cm2) อัตราความปลอดภัยต่อ AIT ข้อกำหนดเฉพาะของอุณหภูมิเปลือกที่คาดหวัง
โทลูอีน แช่เต็มที่ บังคับหมุนเวียน 10–12 140–160 องศา 320–340 องศา เครื่องทำความร้อนไทเทเนียมมาตรฐานที่เหมาะสม ไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมพิเศษ
โทลูอีน ไหลต่ำหรือไม่มีการไหล6–8 130–150 องศา 330–350 องศา ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำลงเพื่อหลีกเลี่ยงแพทช์ร้อน
โทลูอีน อันตรายระดับของเหลวต่ำ 5-6 (พร้อมอินเตอร์ล็อคระดับ) 120-140 องศา (ทั่วไป) 340-360 องศา การตัดระดับต่ำจำเป็นเพื่อป้องกันการสัมผัสไอ ไทเทเนียมในไอโทลูอีนที่อุณหภูมิ 250 องศา + เสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้
เฮกเซน แช่จนเต็มที่ การไหลใดๆ 4-5 110-130 องศา 95-115 องศา ต้องการความหนาแน่นของวัตต์ต่ำกว่า ใช้ตัวจำกัดอุณหภูมิที่ 150 องศา
เฮกเซน ระดับที่เปลี่ยนแปลงได้ ไม่แนะนำ - - ไม่มีการจุ่มด้วยไฟฟ้า อบไอน้ำหรือน้ำร้อน
ตัวทำละลายผสม (องค์ประกอบที่ไม่รู้จัก) 5 (อนุรักษ์นิยม) 120-140 องศา ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบ AIT ต่ำสุด สมมติว่าสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด (AIT ต่ำสุด) เพื่อความปลอดภัย
การทำความร้อนของตัวทำละลายไวไฟ การควบคุมทางวิศวกรรม
จำเป็นต้องมีการควบคุมทางวิศวกรรมสามประการเมื่อให้ความร้อนตัวทำละลายที่ติดไฟได้ด้วยเครื่องทำความร้อนแบบแช่ไทเทเนียม ขั้นแรก อินเตอร์ล็อคระดับ-ของเหลว-ต่ำจะปิดเครื่องทำความร้อนโดยอัตโนมัติหากระดับของของเหลวลดลงต่ำกว่าด้านบนของส่วนที่ให้ความร้อน การสัมผัสกับไอโทลูอีน (ไม่ใช่ของเหลว) ที่อุณหภูมิ 250 องศา เครื่องทำความร้อนจะขจัดผลกระทบจากการเดือด และอุณหภูมิของเปลือกจะเพิ่มขึ้นจนถึงอุณหภูมิขององค์ประกอบ (อาจสูงถึง 400–600 องศา ) เหนือ AIT ของโทลูอีน (480 องศา ) ประการที่สอง ตัวจำกัดอุณหภูมิพื้นผิว (เทอร์โมคัปเปิลที่ติดอยู่กับปลอกหรือตัวตรวจจับอุณหภูมิความต้านทานที่รวมอยู่ในตัวทำความร้อน) ควรเคลื่อนที่ตัวทำความร้อนหากอุณหภูมิของปลอกหุ้มเกิน 250 องศาสำหรับโทลูอีน (หรือ 150 องศาสำหรับเฮกเซน) ประการที่สาม ควรลดความหนาแน่นของวัตต์ลงเหลือ 50 – 70% ของการไหลของความร้อนที่จำเป็นเพื่อรักษาจุดเดือดของนิวเคลียสให้คงที่ สำหรับตัวทำละลายที่ติดไฟได้ส่วนใหญ่ หมายถึง 4-8 วัตต์/ซม.2 ซึ่งต่ำกว่า 10-15 วัตต์/ซม.2 โดยทั่วไปที่ใช้ทำน้ำร้อนมาก

สรุป: อุณหภูมิพื้นผิวที่อนุญาต=AIT - 150 องศา (ขั้นต่ำ)
สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ไทเทเนียมที่ให้ความร้อนกับตัวทำละลายที่ติดไฟได้ เช่น โทลูอีน (AIT 480 องศา) อุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดที่อนุญาตคือ 250–300 องศา ซึ่งให้ค่าความปลอดภัยต่ำกว่าจุดจุดระเบิดอัตโนมัติอย่างน้อย 180 องศา ข้อจำกัดนี้ขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการรับมือกับจุดร้อนที่แยกจากกัน ชั้นที่เปรอะเปื้อน และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิชั่วคราวโดยไม่ต้องเข้าใกล้ AIT ความหนาแน่นวัตต์สูงสุดตามจริงของโทลูอีนคือ 8-12 W/cm2 ทำให้อุณหภูมิของเปลือกอยู่ที่ 140-160 องศาในการทำงานแบบจุ่มปกติ สำหรับตัวทำละลาย AIT ต่ำ เช่น เฮกเซน (AIT 225 องศา) อุณหภูมิพื้นผิวที่ยอมรับได้จะลดลงเหลือ 150–170 องศา โดยต้องใช้ความหนาแน่นของวัตต์ 4–5 วัตต์/ซม.² การควบคุมทางวิศวกรรมที่สำคัญ ได้แก่ อินเตอร์ล็อคระดับของเหลวต่ำ ตัวจำกัดอุณหภูมิของปลอก และการเลือกความหนาแน่นของวัตต์แบบอนุรักษ์นิยม เมื่อระบุเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมสำหรับบริการตัวทำละลายที่ติดไฟได้ การให้ AIT จุดเดือด และสภาวะการไหลที่คาดหวังของตัวทำละลายแก่ซัพพลายเออร์ ช่วยให้สามารถตั้งค่าความหนาแน่นของวัตต์และตัวจำกัดอุณหภูมิได้อย่างเหมาะสมเพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่ปลอดภัย