ระยะห่างที่แนะนำระหว่างเครื่องทำความร้อน PTFE หลายตัวในถังเดียวเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนจากความร้อนคือเท่าใด

อาจดูเหมือนเป็นแนวทางที่มีประสิทธิภาพในการรวมความสามารถในการทำความร้อน แต่เมื่อวางเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ที่ทรงพลังสองตัวไว้ใกล้กันเกินไปในถัง อาจเกิดจุดตายไดนามิก-ระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ได้ เครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่องจะสร้างคอลัมน์ของเหลวร้อนที่เพิ่มขึ้น การชนกันของพลัมความร้อนเหล่านี้ส่งผลให้เกิดรูปแบบการไหลที่ไม่คงที่ ซึ่งหมายความว่าของเหลวระหว่างเครื่องทำความร้อนไม่ได้รับการหมุนเวียนอย่างเหมาะสม

ความท้าทายทางวิศวกรรมของระยะห่างระหว่างเครื่องทำความร้อน PTFE หลายตัวคือการรบกวนจากความร้อน ปัญหาไม่ได้อยู่ที่การสัมผัสทางไฟฟ้าหรือการแผ่รังสีความร้อน ปัญหาที่แท้จริงคือการหยุดชะงักของการเคลื่อนที่แบบพาความร้อน การเว้นระยะห่างที่ไม่ถูกต้องส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน เพิ่มอุณหภูมิของปลอก และทำให้จุดร้อนเฉพาะที่ ส่งผลให้อายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อนลดลง

เครื่องทำความร้อน PTFE ทำงานอย่างไรโดยการพาความร้อนตามธรรมชาติ
การพาความร้อนเป็นโหมดหลักที่ความร้อนของเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE แนวตั้งจะถูกถ่ายโอนไปยังของเหลวโดยรอบ

เมื่อปลอกให้ความร้อนกับของเหลวรอบๆ:

ความหนาแน่นจะน้อยลง

ของเหลวเพิ่มขึ้น

ของเหลวทำความเย็นถูกนำเข้ามาจากด้านล่างและจากด้านข้าง

เกิดการไหลเวียนอย่างต่อเนื่อง

รูปแบบการพาความร้อนตามธรรมชาตินี้จะหมุนเวียนความร้อนไปทั่วถังโดยไม่จำเป็นต้องกวนเชิงกล

รูปร่างและพลังของขนนกนั้นขึ้นอยู่กับบางสิ่ง ได้แก่:

วัตต์ของเครื่องทำความร้อน

ความหนืดของของไหล

การออกแบบตัวถัง

อุณหภูมิของของเหลว

การวางเครื่องทำความร้อน

เส้นพาความร้อนจะกว้างขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อกำลังไฟของเครื่องทำความร้อนสูงขึ้น และจะช้าลงและน้อยลงเมื่อของเหลวมีความหนืด

จะเป็นอย่างไรหากคุณวางเครื่องทำความร้อนหลายเครื่องไว้ใกล้กัน
ปัญหาเริ่มต้นขึ้นเมื่อเครื่องทำความร้อนที่อยู่ใกล้เคียงแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงของเหลวที่อยู่รอบๆ ตัวเดียวกัน

การแข่งขันโซนไหลบ่าเข้ามา
เครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่องต้องการของเหลวที่เย็นกว่ารอบๆ ส่วนล่างเพื่อให้การพาความร้อนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หากติดตั้งตัวทำความร้อนตัวที่สองไว้ใกล้เกินไป:

พื้นที่ไอดีของพวกเขาทับซ้อนกัน

ปริมาณของเหลวเย็นมีจำกัด

ความเร็วการไหลระหว่างเครื่องทำความร้อนลดลง

การไหลเวียนที่อ่อนแอ

เครื่องทำความร้อนต้องใช้พื้นที่ในการหายใจเพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสม

การพัฒนาจุดร้อนนิ่ง
หากการไหลของการพาความร้อนมีจำกัด อาจเกิดโซนนิ่งระหว่างเครื่องทำความร้อน

ตำแหน่งที่ติดกับดักนี้สามารถสัมผัสได้:

การเคลื่อนไหวที่ลื่นไหลน้อยลง

อุณหภูมิที่สูงขึ้นในท้องถิ่น

การถ่ายเทความร้อนไม่ดี

การระบายความร้อนของพื้นผิวเปลือกลดลง

หากค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนลดลง อุณหภูมิของปลอก PTFE จะเพิ่มขึ้นแม้จะมีกำลังไฟเท่ากันในเครื่องทำความร้อนก็ตาม

โดยทั่วไปผลลัพธ์จะสวนทาง-ประสิทธิผล:

ประสิทธิภาพการทำความร้อนโดยรวมลดลง

โอกาสเกิดความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น

เร่งอายุของฝัก

การเพิ่มขึ้นของตะกอนหรือการพัฒนาตะกรันในของไหลในกระบวนการ

ระยะห่างที่แนะนำระหว่างเครื่องทำความร้อน PTFE
เพื่อลดการรบกวนจากความร้อน มักใช้คำแนะนำระยะห่างจากกึ่งกลางขั้นต่ำ-ถึง-ตรงกลาง

การแยกขั้นต่ำที่แนะนำ
ระยะห่างทั่วไปที่แนะนำคือ:

ความยาวความร้อน 1.5 ถึง 2 เท่าขององค์ประกอบ

ตัวอย่างเช่น:

ความยาวที่อุ่น ระยะห่างระหว่างกลางที่แนะนำขั้นต่ำ 500 มม. 750 - 1000 มม
1,000 มม. 1500 – 2000 มม. 1500 มม. 2250 – 3000 มม.
การแยกนี้ทำให้เครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่องสามารถพัฒนาระบบการพาความร้อนของตัวเองได้โดยไม่ต้องมีปฏิสัมพันธ์ที่ไม่จำเป็น

เหตุใดระยะนี้จึงมีประสิทธิภาพ
ณ จุดที่แยกจากกันนี้:

เครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่องสามารถดึงของเหลวที่เย็นกว่าได้ด้วยตัวเอง

ความอดอยากไหลลดลง

การพาความร้อนยังคงสมมาตร

การถ่ายเทความร้อนที่พื้นผิวคงที่

ท่อระบายความร้อนอาจยังคงมีปฏิกิริยาต่อกันในพื้นที่ถังที่สูงขึ้น แต่การไหลเข้าที่ต่ำกว่าจะถูกแยกออกเพียงพอสำหรับการทำงานที่มีประสิทธิภาพ

ข้อควรพิจารณาสำหรับถังน้ำลึก
ปัญหาการพาความร้อนเพิ่มเติมเกิดขึ้นกับถังกระบวนการแบบลึก

ขนนกที่รวมตัวกันในรถถังสูง
ของเหลวที่ร้อนขึ้นจะลอยขึ้น ขนนกจะแยกตัวและช้าลงตามธรรมชาติ

ในถังน้ำลึก:

ขนนกกระจายตัวขึ้นไป

และขนนกที่อยู่ใกล้เคียงสามารถรวมตัวกันที่ด้านบนได้

รูปแบบการไหลระดับบนที่อ่อนแอลงจะไม่เสถียร

ดังนั้นสำหรับรถถังสูง แม้ว่า-การแยกระดับที่ต่ำกว่าจะดูเพียงพอ แต่ก็อาจจำเป็นต้องมีระยะห่างที่มากขึ้น

ของไหลร้อนหรือหนืด
กรด สารละลายสำหรับการชุบ และสารเคมีเข้มข้นมีแนวโน้มที่จะมีความหนืดหรือแบ่งชั้นภายใต้สภาวะการทำงาน

ความหนืดที่สูงขึ้นจะขัดขวางการไหลเวียนตามธรรมชาติ ดังนั้นระยะห่างที่ถูกต้องจึงมีความสำคัญมากกว่า

ผลการรบกวนจากความร้อนต่อความน่าเชื่อถือของฮีตเตอร์
ระยะห่างที่ไม่ดีส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำความร้อนไม่เพียงแต่เท่านั้น

อุณหภูมิเปลือกสูง
ผลการระบายความร้อนด้วยของเหลวรอบๆ พื้นผิวเครื่องทำความร้อนจะลดลงเนื่องจากการไหลที่จำกัด

ผลที่ตามมาอาจรวมถึง:

อุณหภูมิของเปลือกเพิ่มขึ้น

เพิ่มอายุของ PTFE

ความตึงของสายไฟเครื่องทำความร้อนภายใน

โอกาสที่จะเหนื่อยหน่ายมีมากขึ้น

การกระจายอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอในถัง
การก่อตัวของขนนกที่รบกวน:

ฮอตสปอตในพื้นที่ของคุณ

การแบ่งชั้นความร้อน

โซนที่ให้ความร้อนช้า

ความไม่สอดคล้องกันของกระบวนการ

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดังกล่าวอาจทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์หรือการควบคุมปฏิกิริยาในการทำงานทางเคมีที่มีความแม่นยำลดลง

ตัวเลือกอื่นในการตัด
ระบบควบคุมการไหลทุติยภูมิ-บางครั้งอาจลดการรบกวนเมื่อระยะห่างทางกายภาพถูกจำกัดด้วยขนาดถัง

แถบขวางแนวนอนหรือแผ่นกั้น
แผงกั้นแนวนอนหรือตัวแบ่งแนวตั้งระหว่างเครื่องทำความร้อนใกล้เคียงสามารถแยกส่วนการพาความร้อนออกได้บางส่วน

สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์:

บายพาสการไหลของไอดี

ลดการชนกันของขนนก

เสถียรภาพการไหลเวียนดีขึ้น

แต่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประสิทธิผล:

รูปร่างถัง

คุณสมบัติของของไหล

ความหนาแน่นของพลังงานเครื่องทำความร้อน

ที่ตั้งของ แบฟเฟิล

เหตุใดการแยกทางกายภาพจึงยังดีที่สุด
แต่ในขณะที่แผ่นกั้นสามารถปรับปรุงสภาพการไหลเฉพาะที่ การเว้นระยะห่างทางกายภาพเป็นวิธีที่เชื่อถือได้และคาดเดาได้มากที่สุด

การเข้าถึงของเหลวโดยรอบอย่างอิสระถือเป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพาความร้อนตามธรรมชาติสำหรับเครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่อง

ผลของความหนาแน่นของวัตต์
ขนาดของขนพาความร้อนยังแตกต่างกันอย่างมากตามความหนาแน่นของวัตต์ของเครื่องทำความร้อน

เครื่องทำความร้อนความหนาแน่นสูง-วัตต์-
เครื่องทำความร้อนที่มีความเข้มข้นมากขึ้นให้:

ความเร็วขนนกเร็วขึ้น

พื้นที่หมุนเวียนมากขึ้น

ปฏิสัมพันธ์ทางความร้อนที่เพิ่มขึ้น

มักจะเว้นระยะห่างจากกัน

เครื่องทำความร้อนความหนาแน่นต่ำ-วัตต์-
ความหนาแน่นของวัตต์แบบอนุรักษ์นิยมส่งผลให้:

การพาความร้อนที่อ่อนแอกว่า

ความกว้างของขนนกเล็กลง

ความไวในการรบกวนน้อยลง

นี่เป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลที่เครื่องทำความร้อน PTFE ความหนาแน่น-วัตต์-ต่ำถูกนำมาใช้เกือบเฉพาะในถังเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

คำแนะนำสำหรับการจัดวางถังทำความร้อนหลาย-
สำหรับการกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนหลายตัว-ในทางปฏิบัติ ควรคำนึงถึงข้อควรพิจารณาต่อไปนี้:

ความยาวเครื่องทำความร้อน (

การใช้วัตต์ทั้งหมด

ความหนืดของของไหล

ความลึกของถัง

วิธีการกวน

มีสิ่งกีดขวางอยู่

อุณหภูมิกระบวนการ

การวางตำแหน่งแบบสมมาตรมักจะให้รูปแบบการไหลเวียนที่มั่นคงที่สุดในถัง

เครื่องทำความร้อนควรเก็บให้ห่างจาก:

ดอกยางถัง

ปริมาณการดูด

บริเวณที่มีโคลนหนาแน่น

เหล็กจัดฟันโครงสร้างภายใน

สรุป
คุณลักษณะพื้นฐานแต่สำคัญมากประการหนึ่งของการสร้างถังคือระยะห่างที่เหมาะสมของเครื่องทำความร้อน PTFE หลายตัว หากเครื่องทำความร้อนอยู่ใกล้กันมากเกินไป การพาความร้อนตามธรรมชาติของเครื่องทำความร้อนจะรบกวนซึ่งกันและกัน ส่งผลให้เกิดโซนร้อนนิ่งที่มีการไหลเวียนไม่ดีและประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนต่ำ การรบกวนจากความร้อนนี้อาจทำให้อุณหภูมิของปลอกเพิ่มขึ้น การสึกหรอของเครื่องทำความร้อนเพิ่มขึ้น และความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของถัง

โดยทั่วไป ระยะห่างจากศูนย์กลาง-ถึง-ศูนย์กลางประมาณ 1.5 ถึง 2 เท่าของความยาวที่ให้ความร้อนจะทำให้เครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่องทำงานแยกกัน ในขณะเดียวกันก็รับประกันการหมุนเวียนของการพาความร้อนที่เสถียรและการระบายความร้อนที่เพียงพอทั่วพื้นผิวของปลอก สำหรับถังที่ลึกกว่าหรือของเหลวที่มีความหนืดสูง การแยกเพิ่มเติมอาจจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการผสมปนเปกันในส่วนบนของถัง

แผ่นกั้นและรางนำการไหลอาจช่วยลดผลกระทบจากการรบกวนได้ แต่การแยกทางกายภาพยังคงเป็นทางออกที่ดีที่สุด ในการออกแบบระบบระบายความร้อน โดยทั่วไปประสิทธิภาพจะไม่ได้รับการปรับปรุงโดยการบีบส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน แต่โดยการให้แต่ละยูนิตมีพื้นที่หายใจ