Keemilise töötlemise mahutites võib vedeliku tase tootmise ajal muutuda. Aurustumine, tooriku laadimine, väljatõmbamine-, tühjendamine ja lahuse täiendamine võivad põhjustada vanni taseme märkimisväärset nihkumist.
aPTFE sukelkütteseade, töötamine minimaalse vedelikutaseme lähedal tekitab olulise termilise ohu. Kütteseade sõltub ümbritsevast vedelikust, et eemaldada soojust selle aktiivselt pinnalt. Kui sukeldussügavus muutub ebapiisavaks, ei pruugi osa küttetsoonist enam ettenähtud jahutustingimustes töötada.
Miks on minimaalne vedelikutase oluline?
Sukelküttekeha kannab elektrienergiat ümbritsevasse vedelikku. Tavalistes tingimustes neelab vedelik pidevalt soojust ja kannab seda konvektsiooni või sundringluse kaudu minema.
Kui vedeliku tase langeb, võib osa aktiivsest küttepinnast paljastada.
Seejärel muutub termiline tasakaal, kuna õhk eemaldab soojust palju vähem tõhusalt kui protsessivedelik enamikus paak{0}}kütterakendustes.
See võib põhjustada avatud sektsiooni temperatuuri palju kõrgemat temperatuuri kui sukeldatud sektsioonis.
Aktiivne küttetsoon tuleks selgelt määratleda
Kütteseadme spetsifikatsioonis tuleks eristada kogu füüsilist kogupikkustaktiivne kütte pikkus.
Näiteks võib kütteseadmel olla:
Kogupikkus: 1000 mm
Aktiivse kütte pikkus: 700 mm
Ühendusosa: 300 mm
Kui protsessi tase langeb allapoole 700 mm aktiivset tsooni, ei pruugi kütteseade enam ettenähtud sukeltingimustes töötada.
Kriitiline parameeter ei ole seega lihtsalt paagi sügavus. See on suhe aktiivse kuumutuspikkuse ja minimaalse vedelikutaseme vahel.
Miks võib madal tase tekitada lokaalset kütet?
Keskmist soojusvoogu saab esitada järgmiselt:
q = P/A
kusPon küttekeha võimsus jaAon aktiivne küttepiirkond.
Mõelge näitlikule 8 kW küttekehale, mille aktiivne pindala on 0,8 m². Keskmine soojusvoog on:
q=8 / 0.8=10 kW/m²
Kui osa aktiivsest alast paljastatakse, ei kao elektrienergia automaatselt. Ülejäänud sukeldatud osa võib jätkata elektrikoormuse vastuvõtmist, samal ajal kui avatud osa soojuse eemaldamine on palju halvem.
See võib tekitada väga ebaühtlase -soojustingimuse.
Arvutus on illustratiivne ja ei määratle universaalset ohutut tööpiiri.
Vedeliku{0}}taseme kõikumine on tootmises tavaline
Minimaalse taseme tingimused võivad tekkida mitmel põhjusel:
Toorikud tõrjuvad laadimise ajal vedelikku välja
Aurustumine vähendab vanni mahtu
Drag{0}}out eemaldab protsessilahenduse
Perioodiline tühjendamine alandab paagi taset
Automaatne täiendamine toimub perioodiliselt
Hooldustoimingud vähendavad ajutiselt vedeliku mahtu
Ainult normaalsel töötasemel põhinev disain võib seetõttu tegeliku tootmise käigus esineda madalaimal tasemel.
Theminimaalne ohutu vedeliku tasetuleks kindlaks määrata kogu protsessitsüklist.
Küttekeha asend võib riski vähendada
Aktiivne küttesektsioon tuleks paigutada nii, et minimaalne eeldatav vedelikutase jääks nõutavast sukelduspiirist kõrgemale.
Sügava paagi puhul ei taga pikem kütteseade automaatselt paremat jõudlust. Kui alumine sektsioon ulatub alla minimaalse vedelikutaseme, võib osa aktiivsest tsoonist vanni taseme langemisel siiski paljastada.
Mõne paigalduse puhul võib sobivam olla lühem aktiivne küttesektsioon või erinev paigalduskõrgus.
Paagi geomeetriat, küttevajadust ja vedeliku{0}}taseme varieerumist tuleks hinnata koos.
Temperatuuri reguleerimisest üksi ei pruugi piisata
Levinud eeldus on, et temperatuuri regulaator kaitseb kütteseadet.
Vanni temperatuuriandur mõõdab aga vedeliku temperatuuri, mitte tingimata iga kerise sektsiooni temperatuuri.
Mitusada millimeetrit eemal asuv andur võib siiski näidata normaalset protsessitemperatuuri, kui osa küttepinnast on avatud.
Sel põhjusel võib madala-taseme kaitsesüsteem pakkuda eraldi kaitsekihti.
Olenevalt seadmete konstruktsioonist võib see hõlmata tasemelülitit, juhtivuse{0}}põhist taseme tuvastamist, sõltumatut temperatuurikaitset või juhtblokeeringut.
Sobiv meetod sõltub vedeliku omadustest ja juhtimisstruktuurist.
Illustreeriv stsenaarium tasemel
| Töötingimus | Vedeliku tase | Küttekeha seisukord | Termiline mure |
|---|---|---|---|
| Tavaline tootmine | 900 mm | Täielikult sukeldatud | Mõeldud soojusülekanne |
| Mõõdukas aurustumine | 800 mm | Täielikult sukeldatud | Tavaline töö |
| Madal protsessi tase | 720 mm | Aktiivse{0}}tsooni piiri lähedal | Suurenenud jälgimisvajadus |
| Minimaalne lubatud tase | 680 mm | Aktiivne tsoon osaliselt paljastatud | Vajalik kaitse |
| Alla lubatud taseme | 620 mm | Märkimisväärne kokkupuude | Küte tuleks katkestada |
Ülaltoodud tasemed on üksnes illustratiivsed. Tegelikud miinimumtasemed tuleb kindlaks määrata küttekeha geomeetria ja protsessi nõuete alusel.
Mida tuleks valiku ajal kontrollida?
Muutuva -tasemega paagis töötava PTFE sukelsoojendi puhul peaks spetsifikatsioon sisaldama järgmist:
Normaalne vedeliku tase
Minimaalne töötase
Maksimaalne vedeliku tase
Aktiivne kütte pikkus
Küttekeha kogupikkus
Paagi mõõtmed
Küttevõimsus
Keemiline koostis
Töötemperatuur
Ringlustingimused
Tase{0}}juhtimismeetod
Nõutav elektrikaitse
Need parameetrid aitavad vältida levinud projekteerimisviga: küttekeha mõõtmete valimine vastavalt paagi maksimaalsele sügavusele, jättes tähelepanuta minimaalse vedelikutaseme.
Minimaalset taset tuleks käsitleda disainiparameetrina
A PTFE sukelkütteseadeei tohiks valida ainult võimsuse või paagi mahu järgi. Minimaalne vedelikutase määrab, kas aktiivne küttepind jääb kogu tootmistsükli jooksul korralikult vee alla.
Kui vedeliku -taseme kõikumine on märkimisväärne, saab kütteseadet kohandada tegeliku töövahemiku ulatuses, sealhulgas aktiivse kuumutuspikkuse, paigaldusasendi, voolujaotuse ja kaitsestrateegia järgi.
Selgelt määratletud minimaalne vedelikutase annab inseneri- ja hankemeeskondadele palju tugevama aluse usaldusväärsete keemiapaagi{0}}kütteseadmete määramiseks.
