Цеху з нанесення покриттів потрібна була заміна занурювального нагрівача PTFE для резервуару з нікелюванням глибиною 600 мм. Бак мав ширину 800 мм і довжину 1200 мм, робочий об'єм становив приблизно 550 літрів. Існуючий нагрівач був стандартним L--подібним блоком, який виступав на траєкторії заготовки та вийшов з ладу через 14 місяців. Команда технічного обслуговування хотіла створити індивідуальний нагрівач, який би відповідав вільному простору бака, працював із низькою щільністю ват і не заважав заготовкам.
Налаштування занурювального нагрівача з ПТФЕ для певної глибини резервуара вимагає збалансування чотирьох обмежень: доступної глибини занурення, необхідної площі поверхні для низької щільності ват, геометрії резервуара та умов потоку в місці розташування нагрівача.
Обмеження глибини занурення
Бак глибиною 600 мм не забезпечує 600 мм корисної довжини нагрівача. Рівень рідини має бути достатньо високим, щоб покрити заготовки, а нагрівач має залишатися повністю зануреним у воду при мінімальному рівні рідини. На практиці корисна нагріта довжина в резервуарі глибиною 600 мм становить 350–450 мм, залежно від надводного борту та коливань рівня.
Стандартний прямий нагрівач із довжиною нагріву 400 мм забезпечує приблизно 400 см² площі поверхні при діаметрі 32 мм. Це занадто мало для роботи з низькою-ват-щільністю при типовій потужності покриття. Для навантаження 4 кВт при 1,0 Вт/см² потрібно 4000 см²-у десять разів більше площі поверхні одного прямого проходу.
| Глибина резервуара | Корисна довжина з підігрівом | Площа поверхні на оболонці 32 мм | Площа поверхні при оболонці 50 мм | Довжина з підігрівом, необхідна для 4000 см² |
|---|---|---|---|---|
| 400 мм | 250–300 мм | 250–300 см² | 393–471 см² | 2000–2667 мм |
| 500 мм | 300–350 мм | 300–350 см² | 471–550 см² | 1429–1667 мм |
| 600 мм | 350–450 мм | 350–450 см² | 550–707 см² | 889–1143 мм |
| 700 мм | 450–550 мм | 450–550 см² | 707–864 см² | 727–909 мм |
Вимоги до довжини та площі обігріву для режиму роботи 4 кВт при 1,0 Вт/см²
Багато{0}}рішення
Рішення для неглибокого резервуара – багатоходовий нагрівач-. Нагрітий елемент зігнутий у змієподібну або U--подібну конфігурацію, яка вписується в доступну глибину, одночасно забезпечуючи кілька проходів з нагріванням. Чотири-нагрівач з проходами 400 мм забезпечує 1600 мм нагрітої довжини в розмірі приблизно 400 × 200 мм.
При діаметрі оболонки 50 мм 1600 мм нагрітої довжини забезпечує приблизно 2513 см² площі поверхні. Це все ще менше 4000 см², необхідних для навантаження 4 кВт при 1,0 Вт/см². Потрібна більша кількість проходів або більший діаметр оболонки.
| Кількість проходів | Довжина пропуску | Загальна довжина з підігрівом | Площа (прибл.) | Площа поверхні (50 мм) | Максимальна потужність при 1,0 Вт/см² |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 400 мм | 800 мм | 400 × 100 мм | 1257 см² | 1,3 кВт |
| 4 | 400 мм | 1600 мм | 400 × 200 мм | 2513 см² | 2,5 кВт |
| 6 | 400 мм | 2400 мм | 400 × 300 мм | 3770 см² | 3,8 кВт |
| 8 | 400 мм | 3200 мм | 400 × 400 мм | 5027 см² | 5,0 кВт |
Багато{0}}конфігурації для бака глибиною 600 мм
Встановлення нагрівача в бак
Нагрівач повинен розміщуватися в доступному просторі, не перешкоджаючи заготовкам або потоку. У резервуарі 800×1200 мм нагрівач можна розташувати уздовж однієї стінки, залишивши центральний об’єм для стелажа заготовок. Багатопрохідний нагрівач розміром 400 × 300 мм зручно розміщується на стіні товщиною 1200 мм.
Фланець повинен бути розташований так, щоб нагрівач звисав на правильній глибині. Резервуар глибиною 600 мм з рівнем рідини 500 мм і надводним бортом 100 мм забезпечує корисну глибину 400 мм. Нагріта секція нагрівача повинна бути розташована в нижніх 350 мм бака, при цьому верхня частина нагрітої секції повинна бути принаймні на 50 мм нижче мінімального рівня рідини.
Рівномірність потоку та температури
Багатопрохідний нагрівач у неглибокому резервуарі може створити затінення потоку, якщо проходи розташовані надто близько один до одного. Рідина між проходами може застоюватися, зменшуючи теплообмін і створюючи гарячі точки. Відстань між проходами має становити не менше 30–40 мм, щоб забезпечити протікання між ними.
Якщо в баку є циркуляційний насос, нагрівач слід розташувати так, щоб потік проходив через щілини між проходами. Якщо резервуар покладається на природну конвекцію, нагрівач слід розташувати так, щоб тепловий шлейф, що піднімається, міг вийти, не затримуючись між проходами.
| Пропускний інтервал | Потік між проходами | Ризик гарячої точки | Рекомендоване застосування |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Бідний | Високий | Не рекомендується |
| 20–30 мм | Помірний | Помірний | Тільки низька щільність ват |
| 30–40 мм | добре | Низький | Більшість додатків |
| >40 мм | Чудово | Дуже низький | Висока щільність або в'язкі рідини |
Відстань між проходами та її вплив на потік і ризик гарячих точок
Якщо стандартний нагрівач не може вмістити резервуар
Резервуар глибиною 600 мм із навантаженням 4 кВт і 1,0 Вт/см² потребує багатоходового нагрівача, якого стандартні лінійки продуктів можуть не мати. Спеціальна конфігурація занурювального нагрівача з PTFE з шістьма або вісьмома проходами, діаметром оболонки 50 мм і відстанню між проходами 30–40 мм усуває основну причину обмеження простору. Процес специфікації вимагає розмірів бака, діапазону рівня рідини, необхідної потужності, хімічного складу ванни та умов потоку. Для об’єктів із неглибокими резервуарами цей-спеціальний підхід забезпечує необхідну площу поверхні в межах доступного простору.
