Pindamistöökoda vajas 600 mm sügavuse nikeldatud paagi jaoks asendus-PTFE-sukelküttekeha. Paak oli 800 mm lai ja 1200 mm pikk, töömahuga ligikaudu 550 liitrit. Olemasolev kütteseade oli olnud tavaline L-kujuline seade, mis ulatus tooriku teele ja oli 14 kuu pärast rikkis. Hooldusmeeskond soovis kohandatud soojendit, mis sobiks paagi vaba ruumiga, töötaks madala vattihedusega ja väldiks töödeldavate detailide takistamist.
PTFE sukelsoojendi kohandamine konkreetse paagi sügavuse jaoks nõuab nelja piirangu tasakaalustamist: saadaolev sukeldussügavus, nõutav pindala madala vattiheduse jaoks, paagi geomeetria ja voolutingimused kütteseadme asukohas.
Keelekümbluse sügavuse piirang
600 mm sügavune paak ei anna 600 mm kasutatavat küttekeha pikkust. Vedeliku tase peab olema piisavalt kõrge, et katta toorikud, ja kütteseade peab jääma täielikult vee alla minimaalse vedelikutaseme juures. Praktikas on kasutatav köetav pikkus 600 mm sügavuses paagis sõltuvalt vabapardast ja taseme kõikumisest 350–450 mm.
Tavaline sirge küttekeha 400 mm köetava pikkusega annab umbes 400 cm² pinda 32 mm läbimõõduga. Seda on liiga vähe madala-vati-tihedusega töötamiseks tüüpilistel plaadistusvõimsustel. 4 kW töövõimsus 1,0 W/cm² nõuab 4000 cm²{11}}kümme korda suuremat pinda kui ühe sirge läbimise.
| Paagi sügavus | Kasutatav soojendusega pikkus | Pinnaala 32 mm kesta juures | Pinnaala 50 mm ümbrise juures | Küttega Pikkus Vajalik 4000 cm² jaoks |
|---|---|---|---|---|
| 400 mm | 250-300 mm | 250-300 cm² | 393–471 cm² | 2000–2667 mm |
| 500 mm | 300-350 mm | 300–350 cm² | 471–550 cm² | 1429–1667 mm |
| 600 mm | 350–450 mm | 350–450 cm² | 550–707 cm² | 889–1,143 mm |
| 700 mm | 450–550 mm | 450–550 cm² | 707–864 cm² | 727–909 mm |
Nõuded kuumutatud pikkusele ja pindalale 4 kW võimsusel 1,0 W/cm²
Mitme-pääsme lahendus
Madala paagi lahendus on mitmekäiguline{0}}kütteseade. Kuumutatud element on painutatud serpentiin- või U--kujuliseks konfiguratsiooniks, mis mahub saadaolevasse sügavusse, pakkudes samal ajal mitut kuumutatud läbipääsu. 400 mm läbipääsuga nelja-käiguga kütteseade tagab 1600 mm kuumutatud pikkuse, mille pindala on ligikaudu 400 × 200 mm.
50 mm läbimõõduga ümbrise korral annab 1600 mm kuumutatud pikkus ligikaudu 2513 cm² pinda. See jääb ikkagi alla 4000 cm², mis on vajalik 4 kW tööks 1,0 W/cm² juures. Vaja on suuremat läbimiste arvu või suuremat ümbrise läbimõõtu.
| Pääsmete arv | Passi pikkus | Kogu kuumutatud pikkus | Jalajälg (umbes) | Pindala (50 mm) | Maksimaalne võimsus 1,0 W/cm² |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 400 mm | 800 mm | 400 × 100 mm | 1257 cm² | 1,3 kW |
| 4 | 400 mm | 1600 mm | 400 × 200 mm | 2513 cm² | 2,5 kW |
| 6 | 400 mm | 2400 mm | 400 × 300 mm | 3770 cm² | 3,8 kW |
| 8 | 400 mm | 3200 mm | 400 × 400 mm | 5027 cm² | 5,0 kW |
Mitmekäigulised konfiguratsioonid 600 mm sügavusele paagile
Küttekeha paigaldamine paaki
Kütteseade peab mahtuma vabasse ruumi, takistamata toorikuid või voolu. 800 × 1200 mm paagis saab küttekeha paigutada piki ühte seina, jättes tooriku riiulile keskmise mahu. 400 × 300 mm jalajäljega mitmekäiguline kütteseade mahub mugavalt piki 1200 mm seina.
Äärik peab olema paigutatud nii, et kütteseade ripuks õigel sügavusel. 600 mm sügavune paak 500 mm vedelikutaseme ja 100 mm vabapardaga annab 400 mm kasulikku sügavust. Küttekeha soojendusega sektsioon tuleks paigutada paagi alumisse 350 mm kaugusele, kusjuures soojendatava sektsiooni ülaosa peab olema vähemalt 50 mm allpool minimaalset vedelikutaset.
Voolu ja temperatuuri ühtlus
Madalas paagis olev mitmekäiguline kütteseade võib tekitada vooluvarju, kui käigud on üksteisele liiga lähedal. Käikude vaheline vedelik võib seiskuda, vähendades soojusülekannet ja tekitades kuumaid kohti. Läbipääsude vaheline kaugus peaks olema vähemalt 30–40 mm, et nende vahel oleks võimalik voolata.
Kui paagis on tsirkulatsioonipump, tuleks kütteseade paigutada nii, et vool läbiks käikudevahelisi pilusid. Kui paak tugineb loomulikule konvektsioonile, tuleks kütteseade paigutada nii, et tõusev soojusvoog pääseb välja ilma, et see jääks käiguvahede vahele.
| Passivahe | Voolu läbipääsude vahel | Kuuma koha risk | Soovitatav rakendus |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Vaene | Kõrge | Ei soovita |
| 20-30 mm | Mõõdukas | Mõõdukas | Ainult madal vattihedus |
| 30-40 mm | Hea | Madal | Enamik rakendusi |
| >40 mm | Suurepärane | Väga madal | Suure vattihedusega või viskoossed vedelikud |
Passivahe ja selle mõju voolule ja kuumade punktide riskile
Kui tavaline kütteseade ei mahu paaki
600 mm sügavune paak 4 kW võimsusega 1,0 W/cm² nõuab mitmekäigulist kütteseadet, mida standardsed tootesarjad ei pruugi pakkuda. Kohandatud PTFE-sukelsoojendi konfiguratsioon kuue või kaheksa läbikäiguga, 50 mm ümbrise läbimõõduga ja 30–40 mm käiguvahega lahendab ruumipiirangu algpõhjuse. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab paagi mõõtmeid, vedeliku taseme vahemikku, nõutavat võimsust, vanni keemiat ja voolutingimusi. Madalate mahutitega rajatiste puhul tagab see rakendusespetsiifiline{10}}lähenemine saadaolevas ruumis vajaliku pindala.
