Pika paagi probleem
Automatiseeritud PCB plaadistusliin kasutab suure hulga paneelide töötlemiseks 6 meetri pikkuseid paake. Üksik sukelküttekeha paagi ühes otsas tekitaks 5–8 kraadise temperatuurigradiendi otsast lõpuni. Paneelid sisenevad kiiremini kuuma tsooni plaadile. Külma otsa paneelid ilmuvad ebapiisava paksusega. Kvaliteedi kõikumine on vastuvõetamatu.
Lahenduseks on tsoneeritud temperatuuri reguleerimine: paagi jagamine mitmeks küttetsooniks, millest igaühel on sõltumatu PTFE soojusvaheti ahel ja spetsiaalne temperatuuriandur. Iga tsoon reageerib oma kohalikele soojustingimustele. Kollektiivne mõju on ühtlane temperatuur kogu paagi pikkuses.
Mitme-ahela PTFE soojusvahetid võimaldavad seda tsoneerimist ühes integreeritud sõlmes, kus on iga ahela jaoks eraldi auruvarustus ja kondensaadi tagastusühendused.
Termilise koormuse kõikumine tsoonide lõikes
Soojuskaod ei ole pika plaadistuspaagi ulatuses ühtlased. Paagi otsad kaotavad rohkem soojust kui keskosa, kuna seina pindala on mahu suhtes suurem. Töödeldava detaili sisenemine ühest otsast toob sisse külma massi, mis neelab soojust kohapeal. Väljatõmbeventilatsioon teatud kohtades kiirendab aurustuva jahutamist.
Üks küttekontuur ühe temperatuurianduriga keskmistab need kõikumised. Andur, mis asub tavaliselt keskpunktis, juhib soojussisendit paagi keskmise{1}}temperatuuri alusel. Otsad, kaotades rohkem soojust, jooksevad jahedamaks. Tulemuseks on paraboolne temperatuuriprofiil-keskelt soe, otstest jahe.
Mitme-ahela tsoneerimine paigutab igasse tsooni temperatuuriandurid. Suurema soojuskaoga otsatsoonid saavad rohkem auruvoolu. Väiksema kaotusega kesktsoon saab vähem. Iga ahel töötab iseseisvalt läbi oma juhtventiili ja aurulõksu.
Tabel 1: ühe-ahela vs. mitme vooluahelaga
| Parameeter | Üksik ahel | Kolm vooluringi | Viis vooluringi |
|---|---|---|---|
| Temperatuuri reguleerimise tsoonide arv | 1 | 3 | 5 |
| Temperatuuriandurid | 1 (keskpunkt) | 3 (ots, keskpunkt, ots) | 5 (ühtlaste vahedega) |
| Maksimaalne temperatuuri hälve ( kraadi ) | ±4.5 | ±1.5 | ±0.7 |
| Temperatuurivahemik lõpp-lõpuni- ( kraad ) | 9 | 3 | 1.4 |
| Vastus tooriku sisestamisele ühes otsas | Kogu paak jahtub; aeglane taastumine | Sisenetsoon kuumeneb agressiivselt; teised stabiilsed | Täpne kohalik reaktsioon |
| Auru tarbimine | Kõrgem (kuumendab keskosa üle soojade otsteni) | Optimeeritud tsooni kohta | Optimeeritud tsooni kohta |
| Kontrolli stabiilsust | Mõõdukas (viivitus soojussisendi ja anduri vahel) | Hea | Suurepärane |
Mitme-ahela PTFE disain
Mitmeahelaline PTFE-soojusvaheti ühendab mitu sõltumatut torukimpu ühte tugiraami. Igal vooluringil on oma auru sisselaske ja kondensaadi väljalaske päis. Kontuurid on füüsiliselt kõrvuti, kuid hüdrauliliselt eraldi.
6-meetrise kolme tsooniga paagi puhul võib PTFE-vaheti sisaldada kolme võrdse pindalaga ahelat, millest igaüks hõlmab 2-meetrist paagi sektsiooni. Aurutoitekollektor jaotab auru kolmele juhtventiilile, millest igaüks reageerib oma tsooni temperatuuriregulaatorile. Kondensaat igast vooluringist voolab läbi spetsiaalse aurulõksu ühisesse kondensaadi tagasivoolutorusse.
Füüsiline integreerimine ühte raami lihtsustab paigaldamist -üks koost paigutatakse paaki kolme eraldi üksuse asemel. Hüdrauliline eraldamine võimaldab sõltumatut juhtimist. PTFE materjal võtab arvesse soojuspaisumise erinevusi külgnevate ahelate vahel, mis töötavad erinevatel auruvoolukiirustel.
Rikete isoleerimise eelised
Mitme-ahelaga disain pakub tööeelist peale temperatuuri reguleerimise. Kui ühes ahelas tekib leke või see vajab hooldust, saab selle isoleerida, kuni ülejäänud ahelad jätkavad kuumutamist. Tootmine võib jätkuda vähendatud läbilaskevõimega, mitte täielikult peatada.
Ühe-ahela küttekeha puhul peatab iga rike kogu kuumutamise. Paak jahtub. Tootmine peatub kuni remondi lõpuni. Tsoneeritud lähenemine muudab katastroofilise ühe-punkti tõrke juhitavaks osalise{5}}võimsuse sündmuseks.
Kokkuvõte
Mitmeahelalised PTFE-soojusvahetid võimaldavad tsoneeritud temperatuuri reguleerimist suurtes automatiseeritud PCB-plaadistusliinides, jagades ühe pika paagi iseseisvalt soojendatavateks osadeks. Iga vooluahel reageerib oma kohalikele soojuskao tingimustele, vähendades temperatuurikõikumisi otstes -otsas- ±4,5 kraadilt ühe vooluringi puhul ±0,7 kraadini viie ahela puhul.
Integreeritud mitmeahelaline disain lihtsustab paigaldamist, tagades samal ajal hüdraulilise sõltumatuse tsooni-spetsiifilisele juhtimisele. Rikkeisolatsioon võimaldab jätkata osalist töötamist, kui üks ahel vajab hooldust.
Tehniline analüüs mitme-ahela PTFE soojusvaheti konfiguratsiooni jaoks konkreetsete plaadistusliinide paigutusega on saadaval pärast paagi mõõtmete, küttevõimsuse, praeguse temperatuuri ühtluse mõõtmise ja soovitud juhtimistäpsuse esitamist.
