Hvordan vælger man den korrekte indføringslængde og -diameter for en PTFE-varmer over--siden i en cirkulær tank?

En PTFE-varmer over--siden virker ligetil-bare hæng den fra væggen. Imidlertid forbliver varmen begrænset tæt på væggen, hvis den vandrette rækkevidde er for kort; hvis den er for lang, kolliderer den med den modsatte side. Det er en tankgeometriøvelse for at få målingerne korrekte. Opvarmningseffektivitet, væskecirkulation og udstyrets levetid påvirkes alle direkte af indføringslængdens diameter over PTFE-opvarmningssidens valg til en cirkulær tank. Varme områder, utilstrækkelig konvektion eller mekanisk skade skyldes forkert størrelse.

Vigtige dimensioner beskrevet: Vandret ben og vertikalt ben
Et L-formet arrangement er almindeligt for over-sidevarmere.- Det er nødvendigt at specificere to afgørende dimensioner:

Vandret ben (indstikslængde): Den radialt indadgående afstand målt fra tankvæggen til den opvarmede sektions fjerneste punkt.

Længden af ​​den opvarmede sektion, der falder ned i væsken, er kendt som det lodrette ben (nedsænkningsdybde).

Bøjningsradius og strukturel stivhed påvirkes af en tredje parameter, varmelegemediameteren, som typisk er mellem 10 og 30 mm for PTFE-indkapslede elementer. Hvorvidt varmelegemet passer sikkert inde i tanken og samtidig fremmer naturlig konvektion afhænger dog af diameteren og indføringslængden tilsammen.

At komme til den centrale zone med det vandrette ben
For at forhindre varmefangst tæt på grænselaget skal varmelegemets vandrette ben strække den opvarmede del langt nok fra tankvæggen. Den opstigende varme væske klæber til vægoverfladen, hvis den placeres for tæt på den, hvilket reducerer varmeoverførslen og fremskynder lokal afskalning. På den anden side, hvis det vandrette ben er for langt, kan varmeren ramme den cirkulære tanks modsatte væg, hvilket resulterer i mekanisk belastning eller beskadigelse af PTFE-kappen.

Som hovedregel bør det opvarmede område placeres i tankens nederste midterste volumen. Det betyder, at for en cirkulær tank skal det vandrette ben være mellem 40 og 50 procent af tankens radius, hvilket tillader mindst 50 til 100 millimeter mellem det og væggen på den anden side. Denne centrale placering fremmer symmetriske konvektionsstrømme, som reducerer temperaturlagdelingen ved at få varm væske til at stige i midten, afkøles ved overfladen og strømme nedad langs væggene.

Det lodrette ben: At nå den korrekte nedsænkningsdybde
Det lodrette ben skal placere varmezonen dybt nok til, at hele den opvarmede længde forbliver helt nedsænket på trods af typiske væskeniveauudsving (såsom fordampning og topping-). Når en PTFE-varmer er delvist udsat for luft, mens den er tændt, overophedes den, fordi luft er langt mindre effektiv til at fjerne varme end væske. Over 120 grader i luft kan PTFE-materialet svækkes eller forringes.

Generelt skal den opvarmede længde dække mellem 70 og 80 procent af den typiske væskedybde. For at forhindre opbygning af slam, sedimenter eller materialer, der kan isolere overfladen, bør varmelegemets laveste position være et par centimeter (normalt 50-100 mm) over tankbunden. For at sikre nedsænkning under regelmæssig niveaucykling bør den opvarmede sektions højeste punkt være mindst 50-100 mm under det minimale driftsvæskeniveau.

Varmelegemet kræver plads til at suge køligere væske nedefra og udsende opvarmet væske opad, ligesom en termisk røgstabel. Størstedelen af ​​tanken forbliver kold på grund af en tæt konvektionscelle skabt af en meget kort opvarmet længde (f.eks. kun 30 % af væskedybden). Ekstremt lange opvarmede længder (f.eks. 90 % af dybden) risikerer at oprøre faste stoffer eller skrabe bunden.

Varmelegemets diameters funktion
To praktiske begrænsninger er påvirket af varmelegemets diameter (den udvendige diameter af det PTFE-coatede rør):

Minimum bøjningsradius: PTFE-beklædte varmelegemer skal have en minimum bøjningsradius på fem til otte gange rørdiameteren ved det L-formede hjørne. En større tank kan være nødvendig, fordi en større diameter kræver en blødere bøjning, hvilket øger det samlede fodaftryk.

Strukturel stivhed: Varmeren kan være i stand til at synke under sin egen vægt og flytte spidsen i retning af tankvæggen, hvis den har et længere vandret ben og en mindre diameter. Selvom en større diameter øger stivheden, hæver det også materialeomkostningerne og begrænser antallet af varmelegemer, der kan installeres på tværs af en enkelt tankkant.

Varmerens vægt og bøjemomentet forårsaget af det vandrette ben skal understøttes af støttebeslaget. Det anbefales at bruge et tungere-væg-PTFE-rør eller et mellembeslag til vandrette forlængelser længere end 300 mm.

Et nyttigt eksempel på cirkulær tankstørrelse
Forestil dig en cirkulær tank med en normal væskedybde på 1200 mm og en indvendig diameter på 1000 mm.

Sigt mod det centrale område af det vandrette ben . 500 mm er radius. Varmelegemets akse er placeret 250 mm fra væggen med et vandret ben, der er 250 mm (50 % af radius), hvilket giver den modstående væg 250 mm plads. Dette er acceptabelt.

Lodret opvarmet længde: 840–960 mm, eller 70–80 % af 1200 mm. For nemheds skyld, gå med 900 mm.

Bundfrigang: Placer varmelegemet, så dets laveste punkt er 100 mm over bunden af ​​tanken. Fordi 100 + 900=1000 mm strækker det lodrette ben sig således fra 100 mm over bunden til 1000 mm over bunden.

Topnedsænkning: Minimumsvæskeniveauet må aldrig falde til under 1100 mm, hvilket efterlader 100 mm af varmeren synlig. Hvis niveauet falder under denne tærskel, skal du udpege en spærring på lavt-niveau for at slukke for varmeren.

Styr uden om typiske faldgruber
Det opvarmede område bør ikke placeres i den øverste kvadrant af tanken, da det kan blive udsat for sprøjt, bølgepåvirkning eller niveaufald.

Undgå at lade varmeren komme i kontakt med bunden, da bundfældet slam isolerer PTFE-overfladen og kan føre til lokal overophedning.

Støttebeslagets momentkapacitet bør ikke ses bort fra. Et langt vandret ben, f.eks. 500 mm eller mere, giver et stort drejningsmoment på tankfælgbeslaget. Det kan være nødvendigt at bruge rustfri armering.

Som konklusion
De præcise benlængder og varmelegemets diameter bestemmes af tankens diameter og dybde, hvilket gør specifikationen af ​​en PTFE-varmer over--siden til en skræddersyet skræddersyet opgave. Det er nødvendigt at vælge indføringslængdediameteren over side-PTFE-varmeren, således at den opvarmede sektion spænder over 70–80 % af væskedybden i det nederste centrale volumen, renser bunden og forbliver nedsænket hele tiden. Til kaustiske bade giver et varmelegeme i passende størrelse effektiv, skala-bestandig opvarmning ved at arbejde med de naturlige væskestrømme i stedet for imod dem. Når du er i tvivl, hjælper et grundlæggende design af den foreslåede varmelegemegeometri kombineret med en måltegning af tanken med at undgå dyre feltjusteringer.