Hvordan velge riktig innføringslengde og -diameter for en PTFE-varmer over--siden i en sirkulær tank?

En PTFE-varmeovn over--siden ser enkel ut-bare heng den fra veggen. Imidlertid forblir varmen begrenset nær veggen hvis den horisontale rekkevidden er for kort; hvis den er for lang, kolliderer den med den motsatte siden. Det er en tankgeometriøvelse for å få målingene riktige. Oppvarmingseffektivitet, væskesirkulasjon og utstyrets levetid påvirkes direkte av diameteren på innføringslengden over PTFE-varmeren på siden for en sirkulær tank. Varme områder, utilstrekkelig konveksjon eller mekanisk skade skyldes feil størrelse.

Viktige dimensjoner beskrevet: Horisontalt ben og vertikalt ben
Et L--formet arrangement er vanlig for-over-sidevarmere. Det er nødvendig å spesifisere to avgjørende dimensjoner:

Horisontalt ben (innstikkslengde): Den radielt innovergående avstanden målt fra tankveggen til den oppvarmede seksjonens ytterste punkt.

Lengden på den oppvarmede delen som går ned i væsken er kjent som det vertikale benet (neddykkingsdybde).

Bøyeradius og strukturell stivhet påvirkes av en tredje parameter, varmeelementets diameter, som typisk er mellom 10 og 30 mm for PTFE-innkapslede elementer. Hvorvidt varmeren passer godt inn i tanken samtidig som den oppmuntrer til naturlig konveksjon, avhenger imidlertid av diameteren og innføringslengden tatt sammen.

Komme til den sentrale sonen med det horisontale beinet
For å forhindre varmefanging nær grensesjiktet, må det horisontale benet på ovnen forlenge den oppvarmede delen langt nok fra tankveggen. Den stigende varme væsken fester seg til veggoverflaten hvis den plasseres for nær den, reduserer varmeoverføringen og øker hastigheten på lokal avskalling. På den annen side, hvis det horisontale benet er for langt, kan varmeren treffe den sirkulære tankens motsatte vegg, noe som resulterer i mekanisk påkjenning eller skade på PTFE-kappen.

Som hovedregel bør det oppvarmede området være plassert i tankens nedre midtre volum. Dette betyr at for en sirkulær tank bør det horisontale benet være mellom 40 og 50 prosent av tankens radius, og tillate minst 50 til 100 millimeter mellom den og veggen på den andre siden. Denne sentrale plasseringen oppmuntrer til symmetriske konveksjonsstrømmer, som reduserer temperaturstratifisering ved å få varm væske til å stige i midten, avkjøles ved overflaten og strømme nedover langs veggene.

Det vertikale benet: Å nå riktig nedsenkningsdybde
Det vertikale benet må plassere varmesonen dypt nok til at hele den oppvarmede lengden forblir helt nedsenket til tross for typiske væskenivåsvingninger (som fordampning og topping). Når en PTFE-varmer er delvis utsatt for luft mens den er slått på, overopphetes den fordi luft er langt mindre effektiv til å fjerne varme enn væske. Over 120 grader i luft kan PTFE-materialet svekkes eller forringes.

Generelt sett bør den oppvarmede lengden dekke mellom 70 og 80 prosent av den typiske væskedybden. For å hindre oppbygging av slam, sedimenter eller materialer som kan isolere overflaten, bør varmeapparatets laveste posisjon være noen centimeter (vanligvis 50–100 mm) over tankbunnen. For å sikre nedsenking under regelmessig nivåsykling, bør den oppvarmede seksjonens høyeste punkt være minst 50–100 mm under minimum driftsvæskenivå.

Varmeren krever plass til å suge kjøligere væske nedenfra og avgi oppvarmet væske oppover, omtrent som en termisk røykstabel. Størstedelen av tanken forblir kald på grunn av en tett konveksjonscelle skapt av en veldig kort oppvarmet lengde (f.eks. bare 30 % av væskedybden). Ekstremt lange oppvarmede lengder (f.eks. 90 % av dybden) risikerer å røre opp faste stoffer eller skrape bunnen.

Varmerens diameters funksjon
To praktiske begrensninger påvirkes av varmeelementets diameter (den ytre diameteren til det PTFE-belagte røret):

Minste bøyeradius: PTFE-mantlede varmeovner må ha en minimum bøyeradius på fem til åtte ganger rørdiameteren ved det L-formede hjørnet. En større tank kan være nødvendig fordi en større diameter krever en mykere bøy, noe som øker det totale fotavtrykket.

Strukturell stivhet: Varmeren kan være i stand til å synke under sin egen vekt og flytte spissen i retning av tankveggen hvis den har et lengre horisontalt ben og en mindre diameter. Selv om en større diameter øker stivheten, øker den også materialkostnadene og begrenser antallet varmeovner som kan installeres på en enkelt tankkant.

Varmerens vekt og bøyemomentet forårsaket av det horisontale benet skal støttes av støttebraketten. Det anbefales å bruke et tyngre-vegg-PTFE-rør eller en mellombrakett for horisontale forlengelser lengre enn 300 mm.

Et nyttig eksempel på sirkulær tankstørrelse
Se for deg en sirkulær tank med en normal væskedybde på 1200 mm og en innvendig diameter på 1000 mm.

Sikt mot det sentrale området av det horisontale benet . 500 mm er radius. Varmeelementets akse er plassert 250 mm fra veggen med et horisontalt ben som er 250 mm (50 % av radius), noe som gir den motstående veggen 250 mm plass. Dette er akseptabelt.

Vertikal oppvarmet lengde: 840–960 mm, eller 70–80 % av 1200 mm. For enkelhets skyld, gå med 900 mm.

Bunnklaring: Plasser varmeren slik at dens laveste punkt er 100 mm over bunnen av tanken. Fordi 100 + 900=1000 mm strekker det vertikale benet seg fra 100 mm over bunnen til 1000 mm over bunnen.

Topp nedsenking: Minimum væskenivå bør aldri synke under 1100 mm, slik at 100 mm av varmeren er synlig. Hvis nivået faller under denne terskelen, angi en lav-forrigling for å slå av varmeren.

Styr unna typiske fallgruver
Det oppvarmede området bør ikke plasseres i den øvre kvadranten av tanken siden det kan bli eksponert av sprut, bølgevirkning eller nivåfall.

Unngå å la varmeapparatet komme i kontakt med bunnen fordi bunnfellet slam isolerer PTFE-overflaten og kan føre til lokal overoppheting.

Momentkapasiteten til støttebraketten skal ikke ses bort fra. Et langt horisontalt ben, for eksempel 500 mm eller mer, gir mye dreiemoment på tankfelgbraketten. Det kan være nødvendig å bruke rustfri armering.

Avslutningsvis
De nøyaktige benlengdene og varmeelementets diameter bestemmes av tankens diameter og dybde, noe som gjør spesifikasjonen av en -over- PTFE-varmer til en skreddersydd oppgave. Det er nødvendig å velge innføringslengdediameteren over side-PTFE-varmeren slik at den oppvarmede seksjonen spenner over 70–80 % av væskedybden i det nedre sentrale volumet, renser bunnen og forblir nedsenket til enhver tid. For kaustiske bad gir en varmeovn i passende størrelse effektiv, kalkbestandig- oppvarming ved å jobbe med de naturlige væskestrømmene i stedet for mot dem. Når du er i tvil, hjelper en grunnleggende utforming av den foreslåtte varmeovnsgeometrien kombinert med en måltegning av tanken til å unngå dyre feltjusteringer.